微型动态心电记录仪设计

　　1引言

　　常规心电图记录仪是医生诊断心脏疾病的主要手段之一，但它仅能记录短暂心搏情况。由于在相当多的情况下难以记录到即刻发作时的心电图改变，导致 无法作出正确的诊断和治疗。因此对病人进行长时间的心电图记录有着极其重要的临床价值。而微型动态心电记录仪能及时记录到普通心电图检测时病人不易出现的 短暂异常心电活动，为临床分析病情提供重要客观依据。目前的便携式心电记录仪存储容量偏小，最多只能记录八小时的心电数据;而微机控制的监控分析仪，虽然 性能优良，但其体积大，不适合病人家庭监护及心电短暂异常病人携带。因此开发了低功耗大存储容量的微型动态心电记录仪，该记录仪可完整地记录下超过 24小时的心电信息;且功耗低，使用常见的五号两节镍氢、碱性或普通干电池供电，适合于中小型医院以及家庭使用。

　　2 系统硬件设计

　　该系统的硬件设计主要包括电源设计、复位电路设计和单片机与 SmartMedia 卡接口设计。由于 MSP430F149 没有数据总线，只能采用利用一般 I/O 口来模拟数据总线，MSP430F149的 I/O 口可以通过端口的方向寄存器来控制输入输出，从而实现数据的读写操作。

　　SmartMedia 是 采 用 NAND 技 术 事 项 的FLASH，它为固态数据存储提供了一种有效的解决方案。它提供按页进行读写等多种数据访问的方法。罚只有 8 根数据线，没有专门的地址线，主要通过不同的控制线和发送不同的命令来是实现不同的操作。SmartMedia 的引脚图如下：

　　由上图可以看出，SmartMedia 主要有控制逻辑单元、缓存和译码单元、NAMD FLASH 存储阵列以及输出驱动几个部分组成。

　　3工作原理

　　CP2101的内部结构及外部基本连接电路如图1所示。由图 1 可见，用 CP2101 进行串口扩展所需的外部器件非常少，仅需 3 只去耦电容器即可，使用起来非常方便。

　　USB功能控制器和收发器

　　CP2101中的 USB 功能控制器是一个符合USB2.0的全速电路，带有收发器和相应的片内上拉电阻器。USB功能控制器管理 USB 与UART间的所有数据传输，以及由 USB 主控制器发出的请求命令和用于控制 UART 功能的命令。通过 USB 挂起和恢复信号可支持 CP2101 及外部电路的电源管理。当在总线上检测到挂起信号时，CP2101 将进入挂起模式。在进入挂起模式时，CP2101 会发出 SUSPEND 和 SUSPEND 信号，同时，在 CP2101 复位后，CP2101 也会发出该信号直到 USB 要求的器件配置完成。CP2101的挂起模式会在下述任何一种情况出现时被取消：检测到继续信号或产生继续信号时;检测到一个USB 复位信号;器件复位。