多通道心电测试仪的USB2.0计算机接口设计

　　0前言　　

       心室晚电位(VLP)是指发生在心电图Q只S波末端并延伸至盯段内的一种微伏级的高频低幅异常心电信号，它与恶性室性心率失常有着密切关系.心室晚电位的 检测对心脏疾病的预防和诊断有着重要的临床价值，多通道心电测试仪主要就是采集、处理这种信号。目前研制的心电侧试仪的总通道数已经由最初的24道升级到 了128道。由于通道数增多，采集速度加快，使得单位时间内采集的数据量大大增加，这就对信号测试仪与PC机之间的数据传输接口的传愉带宽提出了很高的要 求。随着USI荃.0规范的推出，USI犯.。数据传输接口以其480Mbpe的高速数据传输模式，很好的满足了这一要求，同时，USI犯.0接口的即插 即用和支持热擂拔的特殊性能也是其它传输接口所不具备的。整个心电测试系统图如图1所示。

　　1USB2.0技术规范介绍[，]新一代的标准USBZ.O规范在现行的USBI.1规范上增加了高速数据传翰模式(480Mbps)。高速数 据传输模式的速率比USBI.1标准定义的中速快40倍左右，这使得具有多种速度的周边设备都可被连接到USBZ.O的线路上，并且高带宽使得更多的设备 无需担心数据传枪时会发生瓶颈效应.UsB2.0可使用原来USB定义中同样规格的线缆，接头的规格也完全相同;在高速的前提下同样保持了USBI.l支 持热拔擂等的特点，也保证了向下兼容性。USB2.0中的“增强主机控制器接口”(EHCI)定义T一个与USBI.1相互兼容的架构，它可使用 USBZ.O的驱动程序驱动USBI.1设备，所有支持USBI.1的设备都可直接在USBZ.O的接口上使用而不必担心兼容性问题，而且像USB传愉 线、插头等附件也都可直接使用。

　　2系统的硬件结构设计

　　整个USBZ.O接口的硬件结构主要用到三类芯片，分别是:外部徽控制芯片、译码芯片和USB接口芯片.

          (l)外部徽控制芯片:在心电测试仪中因为数据传输t大，为了防止数据在传输时被堵塞进而导致数据的丢失，设计过程中期望能采用具有大容t存储空间和高速 数据处理能力的数字信号处理器作为外部主控芯片以起到数据级冲和商速处理的作用，从而有效地消除数据传输瓶颈。经综合考虑，这里选择AD公司的21系列芯 片ADSPZ188。

　　(2)译码芯片:译码芯片主要完成译码逻辑，这里选用Lattie公司生产的CPLD芯片ISPZosZVE.该芯片性价比高，功耗低，编程简单.

　　(3)USB接口芯片:从芯片的总体构架来划分，现有的USB控制器芯片可以分为不需要外接微处理器的芯片和需要外接徽处理器的芯片。不需要外接微处理器的芯片又可以分为　　USB接口专用芯片和嵌人通用微控制器内核的芯片。