便携式、低功耗体电信号采集存储系统研究
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程序说明:CFDATA为数据寄存器端口地址;CFCOM_STAT为状态/命令寄存器端口地址;CFERR_FEA为特征寄存器端口地址;CFSEC_COU为扇区数寄存器端口地址;CFSEC_NO为扇区号寄存器端口地址;CFCYL_LOW为柱面号寄存器(低字节)端口地址;CFCYL_HIG为柱面号寄存器(高字节)端口地址;AR1、AR3~AR6辅助寄存器为程序入口参数,其中AR1为RAM数据缓冲区的起始地址;AR3~AR6为CF卡各寄存器待赋的值;CF_IN和CF_OUT为变量。程序中没超时处理,在循环读取数据的过程中,最好禁用时间较长的中断。这是因为CF卡在15ms内没有接收到命令就会进入休眠(sleep),因此不论是读还是写扇区,在命令出后15ms内应将数据取出或填充上,否则会出错。
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结语
采用TI公司的C24X、C28X系列DSP与CF卡搭建体电信号采集的硬件平台,仅使用很少的外部逻辑。整个系统可以采用低电压3.3V单一电压供电,供电电路非常简单。C24X、C28X系列DSP芯片对片内的各个模块独立供电,工作时可以屏蔽掉没有用到的模块,比如SCI、SPI、CAN总线接口等模块,减少系统的功耗。在系统软件实现上,可以采用交替式双缓存机制,将采集到的数据先存入数据缓冲区中(1扇区占512字节为易)。当数据缓冲区写满时发出溢出中断,对CF卡进行突发写操作。写操作完毕可以发送命令,使CF卡立即进入休眠状态,将功耗降至最低。这样在数据采集系统工作的大部分时间,CF卡处于休眠状态,工作电流仅为600μA。
笔者TMS320LF2407与CF卡搭建建硬平台,进行16路体电信号采集,采集频率为150Hz,CF卡容量为256MB。经实际测试,系统的功耗小于0.3W,使用3~4节干电池或1~2手机锂电池供电,可以连续工作10~20小时以上。该系统适于脑电、心电等体电信号的采集与存储工作,具有低功耗、携带方便、长时间监护、性能价格比高等特点。