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电子血压计设计.doc

电子血压计设计

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2018-11-18 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《电子血压计设计doc》,可适用于求职/职场领域

电子血压测量计设计摘要:随着生活水平的提高人们越来越观注自己的身体健康血压是身体健康与否的一个重要指标。据年全国普查显示我国平均每三个家庭就有一个高血压患者慢性低血压的发病率为左右其在老年人群中可高达。因此研制既适合家庭保健人员又适合专业人士智能型血压计具有重要的意义。本文研究的动态血压检侧仪属于微机检侧与控制领域因为在国民经济的各个部门都己渗透微机检测与控制系统。国防技术、航天、航空、铁路、冶金、化工等产业自是不必说就连日常生活中也用上了微机测控技术如电梯、微波炉、电冰箱等。因此通过对它的研究将对自己以后从事机电一体化产品的开发具有重要的意义。本文利用微弱信号的检测技术设计出动态血压测量计。该血压测量计可以进行简单的血压测量。本文以目前较为流行的PIC单片机PICF为血压测量计的核心利用Motorola公司的压力传感器将血液对血管壁的压力转换为电信号并送入单片机中集成的AD转换模块将血压信号转换为数字信号后进行显示、存储、传输等处理。关键词:血压单片机传感器LEDBasedonmonolithicintegratedcircuit'sbloodpressuresurveymeterdesignAbstract:WiththeimprovementoflivingstandardpeoplemoreandmoreconcerntheirhealthBloodpressureisanimportantsymbolwhetherhealthornotItissignificanttodesignintelligentsphygmomanometerwhichappliedtobothfamilymemberanddoctorInthispaper,theambulatorybloodpressuredetectionofcomputerdetectionandcontrolofthearea,becauseinthevarioussectorsofthenationaleconomyhasinfiltratedcomputerdetectionandcontrolsystemNationaldefensetechnology,aerospace,aviation,railways,metallurgy,chemicalindustrynaturallyNeedless其波形上会迭加各种毛刺信号如果使用施密特电路对其整形则毛刺会成为触发信号干扰正常的时钟在交替使用施密特电路和RC滤波电路时就可以消除这些毛否则令其作用失效从而保证系统的时钟信号正常工作。这样就提高了单片机工作的可靠性。()、低噪声布线技术及驱动技术很多单片机都把地和电源引脚安排在两条相邻的引脚上。这样不仅降低了穿过整个芯片的电流另外还在印制电路板上容易布置去耦电容从而降低系统的嗓声。现在为了适应各种应用的需要很多单片机的输出能力都有了很大提高Motorola公司的单片机IO口的灌拉电流可达mA以上而Microchip公司的单片机可达mA。这些电流较大的驱动电路集成到芯片内部在工作时带来了各种噪声为了减少这种影响现在单片机采用多个小管子并联等效一个大管子的方法并在每个小管子的输出端串上不同等效阻值的电阻以降低didt这也就一是所谓“跳变沿软化技术”从而消除大电流瞬变时产生的噪声。单片机的发展趋势单片机在目前的形势下表现出几大趋势:()、可靠性及应用越来越水平高和互联网连接已是一种明显的走向。()、所集成的部件越来越多Ns(美国国家半导体)公司的单片机已把语音、图象部件也集成到单片机中也就是说单片机的意义只是在于单片集成电路而不在于其功能了。如果从功能上讲它可以讲是万用机原因是其内部已集成上各种应用电路。()、功耗越来越低以及和模拟电路结合越来越多。随着半导体工艺技术的发展及系统设计水平的提高单片机还会不断产生新的变化和进步最终人们可能发现:单片机与微机系统之间的距离越来越小甚至难以辨认。第章设计的总体思路和基本方法系统硬件的总体设计在这里介绍一下有关血压的基本知识血压是血液在血管内流动时对血管壁的侧压力。血压分收缩压和舒张压。当心室收缩向动脉泵血时血压升高其最高值为收缩压。心室舒张时血压降低其最低值为舒张压。血压通常以上肢肪动脉测得的血压为代表正常成年人上胶动脉的收缩压为~毫米汞柱舒张压为~毫米汞柱。血压过低或过高都是疾病的征象。血液在动脉血管中的压力随着心脏的收缩、舒张而不断变化而人的心脏的收缩频率即心率比较低一般在~bpm由此血压脉动镶号是相对而言还是属于一种缓慢变化的信号我的设计是采用外接式的结构以PICF单片机为核心由其内部自带的位通道AD转换模块构成的采样模块该模块的采样数据由单片机串口经电平转换后送到上位机的串口COMI或COMZ形成种连续数据采集串行数据传输的方式。硬件设计如图所示。图硬件设计图参数设计:()、采样频率图中A~A为传感器采集来的血压信号经过调理后的v的标准信号。由于人的心率一般在~bpm范围内因而血压信号的有效频率范围较小。根据采样定理(采样频率只要能大于信号频率的倍理论上采样后的数据就能还原原始信号)并参考其它血压计和心电启示录仪的采样频率本文选取每个通道的采样频率为Hz对血压信号进行采样能足够满足数据的处理需要。为充分利用硬件潜力根据需要可以通过键盘或PC机来设置采样速率。()、分辨率PICF单片机AD转换位数为位则分辨率为或约为满刻度的。由采样位数为位即需个字节来存储秒钟就采样个字节。由于设计要求的采样精度为所以可以去掉结果的低两位即用一个字节来存储采样结果。采用这种方式系统的精度将降低省略掉的两位最大占满刻度的对系统的测量结果影响较小。()、数据传输率为减小系统的功耗和增加数据传输的可靠性数据传输速率将根据采样的通道数目进行设定。若只对一个通道进行采样则每秒钟将产生个字节的数据选择串行传送的波特率为bps则大约ms就能传送一个字节ls可以传送大约K个字节所以可以满足要求。()、硬件工作流程图由于采样的频率较低硬件设计就采用每采集一次血压信号就将结果通过串行端口传送给上位机便于连上位机(PC机)对数据进行实时处理。图硬件工作流程图硬件工作流程图如图所示。电源开启过后若有必要修改系统的默认参数将由键盘输入或PC机对其进行设置。经过了这个阶段以后系统将对某些参数和硬件内部的一些寄存器进行初始化工作。初始化完成之后将启动AD转换等待直至AD转换结束。然后将AD转换结果送入上位机。待采样的时间达秒钟后将分析数据结果求出最大值和最小值经过一些处理后即为收缩压和舒张压。将它们送往LED数码管进行显示。微弱信号的检测方法提高信号检测灵敏度或降低可检测下限的基本方法有两类。一是传感器及放大器入手从降低它们的固有噪声水平或研制新的低噪声传感器。另一是分析测员中的噪声规律和信号规律通过各种手段从噪声中提取信号。微弱信号检测是利用后一种途径。但应注意从噪声中提取信息首先需在尽量降低噪声的基础上进行。微弱信号的检测方法随信号类型不同而不同目前常用的和比较成功的方法有以下几种。()、信号的窄带化及相干检测技术单频余弦(或正弦)信号或频带很窄的正、余弦信号由于信号频率固定我们以通过限制测量系统带宽的方法把大量带宽外的噪声排除。这种技术称为窄化技术。如果信号具有相干性而噪声具有无相干性则可利用相干检测技术把相位不同于信号的噪声部分排除即可把与信号频率相同但相位不同的噪声大量排除。世纪年代后发展的锁相放大器是以相敏检波(PSD)为基础的是目前电频域信号相干检测的王要仪器。其基本原理是利用PSD既作变频以作相干降噪再用直流放大器作积分、滤波最后作信号幅度测量。它比选频放大的测量灵敏度高可提高~个数量级。()、时域信号的平均处理信号若是脉冲波序列则信号有很宽的频域因此相干检测常无用武之地。这时可根据噪声是随机的多次测量的平均可排除噪声的影响接近信号真实值的特性来进行测量。这种逐点多次采测求平均的方法称为平均处理。积累平均器(Boxcar)是电信号时域处理的主要设备。世纪年代提出设想年得以实现。目前用于频率较高的时域信号。对频率低的重复信号其时间效率较低。计算机发展后出现数字平均器它适用于较低的频率范围。由于两者有许多相同部件目前已生产合二为一的产品。()、离散量的计数统计有些信号可看成是一些极窄的脉冲信号人们关心的是单位时间到达的脉冲数而不是脉冲的形状。这些脉冲的计数统计方法要选择或设计传感器能使信号有尽量相近的窄脉冲幅度输出要利用幅度甄别器大量排除噪声计数要利用信号的统计规律来决定测盘参数的作数据修正。目前比较成熟的离散量测量仪器是光子计数器。()、并行检测有些事件只发生一次如单次闪光光谱或者希望在测量的范围内用扫描方式同时获得结果这就需要并行检测方法。并行检测需要用传感器阵列而每个传感器必须有存储效应使数据能依次读出。传统的光并行检测是用感光乳胶主要适用于光图像其灵敏度较低后处理繁重、困难。目前出现摄像管、二极管列阵、CCD列阵等光电多元传感器可结合多路传输、多道技术获取模拟电信号或转变成数字信息从而实现快速并行检测。若再利用计算机作非线性变换加、减、直方图等多种处理就形成了图像数字处理技术(图像识别、图像增强等)。并行快速实现快速分析因此在荧光动力学、等离子体分析、爆炸研究、低能电子衍射、大气现象研究、质谱等许多领域都是有用的。实现并行检测的基本条件是要有多道传感器和信息的快速存取。目前并行在光学和核物理方面应用比较成功。()、自透应噪声抵消这是自适应信号处理的一种形式它利用一个与原始输入相关的噪声来抵消原始输入中的噪声从而获得几乎未产生畸变的有用信号提高系统的信噪比。自适应噪声抵消系统需要一个附加的参考输入。这种方法在地球生理、生物医学、通信和测量设备中均有很大的应用价值。()、计算机数字处理随着计算机的发展原来一些需要硬件完成的任务可用软件来实现我们可利用曲线拟合(平滑)、逐点平均、数字滤波、快速付立叶变换(FFT)及取最大熵估计等众多的数字信号处理方法对含有噪声的信号进行处理从而提高信噪比。对血压信号我们采用了先进的Motorola专用的压力传感器和放大器其输出己被调理为V电压信号。此信号经过采集硬件后送入到计算机进行数字处理能达到很高的处理精度。采集系统基本组成采集系统包括硬件和软件两大部分。如图所示为硬件的基本组成示意图。下面简单介绍一下数据采集系统的各个组成部分。传感器的作用是把非电的物理量转变成模拟电量。通常把传感器输出到AD转换器输入的这一段信号通道称为模拟通道。图采集系统硬件基本组成示意图放大器用来放大和缓冲输入信号。由于传感器输出的信号较小例如常用的热电偶输出变化往往在几毫伏到几十毫伏之间电阻应变片愉出电压变化只有几个毫伏:人体生物电信号仅是微伏量级。因此需要加以放大以满足大多数AD转换器的满量程输入~V的要求。此外某些传感器内阻比较大输出功率较小这样放大器还起到组抗变换器的作用来缓冲输入信号。传感器和电路中的器件常会产生噪声人为的发射源也可以通过各种锅合渠道使信号通道感染上噪声。这种噪声可以用滤波器来衰减以提高模拟输入信号的信噪比。在数据采集系统中往往要对多个物理量进行采集即所谓多路巡回检测这可以通过多路模拟开关后面的单元电路实现。多路模拟开关可以分时选通来自多个输入通道的某一路信号因此在多路开关后的单元电路如采样保持电路、AD及处理器电路等只需一套即可这样节省成本和体积。模拟开关之后是模拟通道的转换部分它包括采样保持和AD转换电路。采样保持电路的作用是快速拾取模拟多路开关输出的子样脉冲并保持幅值恒定以提高AD转换器的转换精度如果把采样保持电路放在模拟多路开关之前(每通道一个)还可实现对瞬时信号进行同时采样。采样保持器输出的信号送至模数转换器模数转换器是模拟输入通道的关键电路。由于输入信号变化速度不同系统对分辨力精度、转换速率及成本的要求也不同所以AD转换器的种类较多。AD转换的结果要送给计算机。有的则采用并行码输出有的则采用串行码输出。使用串行输出结果的方式对长距离传输和需要光电隔离的场合较为有利。采样方式的选择模拟信号首先经过一个预采样滤波器进行初步处理主要是为满足采样定理的要求而滤除高频干扰然后由采样器按照预定的时间间隔对模拟信号离散化从而把连续的模拟信号转化成离散的脉冲子样再由模数转换器(ADC)把离散子样进行量化编码使之变成数字信号送到处理器进行数字处理。数字处理一般由数字计算机来完成。均匀采样定理:一个在频谱中不包含大于频率fm的分量的有限频带信号由对该信号以不大于fm的时间间隔进行采样的采样值唯一地确定。当这样的采样信号通过其截止频率Wc满足条件的理想低通滤波器后可以将原信号完全重建。采样定理为我们确定采样频率提供了理论依据但在具体实现由连续信号到离散信号的转换时又涉及采样方式问题。设计采样方式总的原则是:以保证采集精度为前提以被测信号的具体特性为依据尽量以较低的速率实现采样从而减少数据量降低对传输、变换系统的要求提高数据处理的效率。图是采样方式分类图:图采样方式分类图基本采样方式可分为两大类:实时采样(ReadTimeSampling)和等效时间采样(EquivalentTimesampling)。对于实时采样当数字化一开始信号波形的第一个采样点就被采样并数字化然后经过采样间隔再采入第二个子样这样一直将整个信号波形数字化后存入存储器。实时采样的优点在于信号波形一到就采入因此适应于任何形式的信号波形重复的或不重复的单次的或连续的。又由于采样点是以时间为顺序因而易于实现波形显示功能。等效时间采样技术可以实现很高的数字化转换速率但这种采样方式的应用前提是信号波形可以重复产生的。由于波形可以重复取得故采样可以用较慢的速度进行。采样的样本可以是时序的(步进、步退、差额)也可以是随机的。这样就可以把许多采集的样本合成一个采样密度较高的波形。本设计采集系统的采样方式选择为实时采样即采用相等的时间间隔对血压信号进行连续采样每次采样经数字化后将结果送入PC机进行存储。血压数据处理软件再对这些存储结果进行分析处理。至于血压数据处理软件我们可以使用别人设计好的成品。第章硬件系统设计单片机的选择和相关模块的设置单片机的选择若选择将多路开关、采样保持器和AD转换器集成在一起的单片机就可以减少分离元件的数目缩小血压测量计的电路板大小和增加系统的可靠性。考虑到血压测量计的使用功耗必须较低和用电池供电的等因素本文的单片机选择为MICROCHIP公司的PICF。下面将介绍PICF芯片:PICF是PICFX系列中的一员。PICFX系列产品是微芯公司生产的位指令系统中功能最强的单片机之一性能价格比很好这类单片机广泛使用的主要因素有:开发容易周期短:由于PICFX采用RISC指令集指令少仅具有条指令且全部为单字长指令易学易用相对于采用CISC(复杂指令集)结构的单片机可节省以上的开发时间倍以上的程序空间。高速:采用哈佛总线和精简指令集建立了一种新的工业标准指令的执行速度快。工作速度:DCMHz时钟输入DCns指令周期。当PICF以最大时钟脉冲速率运行时它在μs内就能执行一条指令(除GOTO和CALL指令外)即每微秒执行条指令比一般的单片机速度快倍。可靠的复位电路和多种时钟选择:上电复位和掉电锁定功能确保芯片只在电压规定的范围内运行如果芯片误操作和偏离正常运行看门狗定时器就会复位。同时有种时钟脉冲可供选择其中包含有一个低价格的电阻电容振荡器和一个高精度的晶体振荡器引外还有一些低功耗的时钟脉冲可供选择。低功耗:PIC采用了CMOS设计结合了诸多的节电特性使用高速、低功耗CMOSFLASHEEPROM技术使其功耗较低PIC百分之百的静态设计可进入休眠(sleep)省电状态而不会影响唤醒后的正常运行。在MHz时钟下电源电压为V时典型工作电流值小于mA在KHz时钟下电源电压为V时典型工作电流值为μA典型待令状态的电流值小于μA。强大的输出端口控制和驱动能力:一条端口操作指令可以在其μs的指令执行时间里选择和驱动一个输出端口每个输出引脚可以驱动多达mA的负载其拉电流和灌电流均为mA既可以高电平直接驱动LED也可以低电平直接驱动LED。宽工作电压范围:PIC系列芯片可以工作在宽的电压范围内从V到V特别适用于电池供电的场合宽的电压范围使得芯片可以很容易地与外围的V和V供电接口芯片接口。低价实用:PIC配备有OTP(OneTimeProgrammable)型和FLASH型等多种形式的芯片。有高达K字节的程序存储器FLASH字节的数据存储器(RAM)和字节的数据存储器EEPROM。提供了基于Windows的方便易用的全系列的产品开发工具。外围功能模块特性:定时器TMR:带有位前分频器的位定时器计数器定时器TMR:带有前分频器的位定时器计数器在休眠期间可通过外部晶振时钟增量计数:定时器TMR:带有位周期寄存器、前分频器和后分频器的位定时器计数器两个捕捉比较脉宽调制(PWM)模块位的捕捉输入的最大分辨率为ns位的比较输出的最大分辨率为ns脉宽调制(PWM)输出的最大分辨率为位。位多通道模数转换器(AD)。同步串行口(SSP)可满足SPITM(主控)和ICTM(主控从动)总线要求。具有地址第位检侧的通用异步接收器和发送器(USARTSCI)由外部RDWR和CS控制的位数据宽度的并行从动端口PSP。用于掉电锁定复位(BOR)的锁定检测电路。相关模块的设置在使用PICF芯片完成设计时我们首先要对它的AD转换功能模块以及定时器和比较捕捉模块进行相关的设置。PICF单片机内部集成了AD转换部件并且有个AD输入通道通过编程即可实现单路或多路AD转换的功能。另外其AD转换还可以在休眠状态下进行由AD转换结束中断重新激活单片机。采用这种方式在AD采样和转换时间内单片机主频关闭干扰小既提高了AD转换精度以减少了功耗。AD转换的设置有以下几个步骤:()、AD转换时钟源的选取:定义每一位AD转换时间为TAD为保证正确地进行AD转换AD转换时钟必须满足最小TAD要求即TAD不小于µs。而AD转换的时钟源可用软件设置进行选择。对于TAD有以下四种选择:a)Toscb)Toscc)Toscd)AD模块内部的RC振荡器(~µs)。选择单片机的时钟源为MHZ则Tosc=µs。故TAD可选择Tosc。表是PIFX芯片在各种工作频率下不同AD转换时钟源的TAD。由于通道数目有限仅只有满足需要的个故AD转换所需要的参考电压VREF只能由PIC供电电压来提供即选择供电压内部连接到AD就避免了占用个引脚来实现这种功能。对于传感器输出与其供电电压成比例并且用PIC供电压作为参考电压使VREF等于VDD是较好的选择。选择VREF=VDDPICF器件就可有个引脚为AD模拟输入。表TAD与器件工作频率关系表AD时钟源最大器件频率选择ADCS:ADCSMaxMHzMHzMHzRC(注)注:内部RC振荡器典型的TAD=µs但是在µs范围内变化当工作频率高于MHz时AD转换的RC时钟推荐值仅适合在休眠方式正式下工作。()、AD转换结果的调整:AD转换结束后其位的转换结果存放于寄存器对ADRESH和ADRESL这个寄存器对为位宽AD格式选择位(ADFM)控制位转换结果在位寄存器中左移或右移。本设计选择将AD转换结果左移则ADRESL的低位为。左移后ADRESL中的高位即表示AD转换结果的最低位值这位值占结果的比例最大为约等于。相对于课题所要求的精度值则AD转换结果的最低位值完全可以省略掉。也就是说用ADRESH*来代替AD转换的结果。这样传送的数据就只是经左移位后的AD转换结果ADRESH*。由前面的分析可知AD转换模块寄存器的初始化如图所示:为实现AD转换模块的等时采样本文选用了PICF单片机的捕捉比较脉宽调制(CCP)模块和定时器TMR。图AD模块的寄存器设置根据设计要求本文将选择CCP工作在比较工作方式产生特殊事件触发让CCP将TMR复位并且启动模数转换电路进行AD转换。则CCPCON=BH。当CCP工作在比较工作方式时不断地用位的CCP寄存器中的值与TMR寄存器中的值作比较如果二者相等在特殊事件触发方式下将产生一个内部硬件触发信号用它来启动AD转换(但触发不会将中断标志位TMRIF位置为也即不会产生TMR的中断)当AD转换结束时将产生一个中断信号CPU就去执行AD中断服务程序。输入系统设计血压传感器的选择血压信号首先经过压力传感器抬取并进行适当的放大和调理然后才能送入AD转换模块的模拟输入口。本文选择Motorola公司的压力传感器MPXGP其内部含有信号运放和信号调节功能可以直接将动脉血液对血管壁的压力转换为。~V的电信号其对应的血压值为~mmHg。MPXGP压力传感器的模型如图所示。MPXGP压力传感器具有如下特点:()、在℃到℃范围的最大误差为。()、非常适合基于单片机(微处理器)的系统。()、温度补偿范围:℃到℃。()、具有专利的抗剪应力疲劳技术。()、耐用环氧单元芯片选择容易。()、最大电流mA电源电压为到V。()、最大压力Kpa。()、灵敏度:mVPa反应时间ms精度±VFS。我们对单片机AD转换模块的设置可知:AD转换模块的参考电压为电源电压V而MPXSOGP压力输出为~V对应的血压值为~mmHg则V满量程对应的血压值约为mmHg(由*计算可得)。由于AD转换器为位则LSB所对应的血压值约为mmHg(由计算可得)根据这样计算造成的满刻度误差为(*)≈完全能满足设计需要。这样血压测量值就应该等于ADRES*BIAODZ。BIAODZ为仪器的标定值ADRES为AD转换模块的转换结果。低通滤波电路传感器和电路中的器件常会产生噪声人为的发射源也可以通过各种耦合渠道使信号通道感染上噪声。为提高模拟输入信号的信噪比可以用信号滤波器(Filter)来衰减这些噪声即通过滤波器来去除许多与测量无关的频率成分滤去不必要的高频、低频或无关信号或是取得某些特定频段的信号。滤波器可以用RLC等无源元件组成也可用无源和有源元件组合而成。前者称之为无源滤波器(PassiveFilter)后者称为有源滤波器(ActiveFilter)。有源滤波器中的有源元件可以用晶体三极管也可以使用运算放大器。采用运算放大器组成的有源滤波器具有体积小、重量轻、损耗低等优点并且可以提供一定的增益还可以起到缓冲作用所以采用运放形式组成的有源滤波器使用特别广泛。本设计所用的滤波器也采用了二阶有源滤波器这种形式。其结构如图所示。其中元件的选择对其性能有很大影响。图二阶有源滤波器结构图一、集成运放的选择()、开环增益A(S)的影响由于在无限增益多路反馈型滤波电路中将集成运放的开环增益A(S)视为无穷大故A(S)之影响较大。对此电路就选用高增益集成运放。当此电路工作频率较高时尚应考虑到A(S)之频率特性即A(S)截止频率较高的集成运放。()、输入阻抗的影响在有源RC滤波电路中所用电容器和电阻器的阻抗值一般均较大故要求集成运放有较高的输入阻抗以免影响返馈系数等参数。优先选用FET输入级的集成运放。()、输入失调的影响考虑到输入失调电流和输入失调电压对输出端漂移的影响。根据对滤波器的使用要求选用输入失调小的集成运放或在电路中采用必要的补偿措施。()、转换速率的影响转换速率主要影响截止频率高或中心频率高的有源RC滤波器特别是在高通滤波器中。如采用转换速率低的集成运放将造成波形较大失真或Q值明显下降。()、运算放大器的选择本文选择的是LM低电压运算放大器其内部由个独立的、高增益的、内部频率补偿的运算放大器组成。特别适合较大电压范围的单电源供电情况。LM可以直接运用于单电源供电系统如数字系统中的标准的V电源其提供了所需的电气接口而不需要另外的±V电源。LM的一些主要参数如下:输入电压范围:~V消耗电流:mA温度补偿范围:℃~℃直流放大系数:db大信号电压放大倍数:最小VmV典型值VmV共模抑制比:最小db典型值db二、电容器的选择有源RC滤波电路对所用电容器应考虑的主要参数有电容量、允许误差、工作温度系数以及频率特性等。当所需容量较小时常选用云母电容、CCI和CCZ型瓷介电容器以及玻璃釉电容器等。当所需要容量较大时一般选用聚苯乙烯电容器、聚碳酸脂薄膜电容器等。对工作频率较高的滤波器注意慎用金属化类的薄膜电容器因为在高频时金属粒子会渗透到绝缘薄膜中去从而造成电容器损耗上升绝缘电阻下降结果造成电路性能恶化。本设计所选择的电容为聚苯乙烯薄膜电容其绝缘电阻R>MΩ损耗角正切值在量级范围电容器的吸收系数Kα最小为左右电感量为*~*μH。C=μFC=MF。三、电阻器的选择在有源Rc滤波电路中主要考虑电阻器的阻值、精度、温度系数及工作频率等参数。对于要求不高的滤波器可选用价格低廉的电阻器如碳膜电阻器。对于高Q及要求参数随温度变化小的滤波器应选用金属膜、线绕及金属玻璃釉电阻器等。对于工作频率较高的滤波器应选用无感绕法和无感刻槽的电阻器因为这种电阻器的自身分布电感较小。滤波器所用的电阻均选用碳膜电阻。键盘与接口设计键盘与单片机的接口包括硬件与软件两部分。硬件是指键盘的组织即键盘结构及其与主机的连接方式。软件是指对按键操作的识别与分析称为键盘管理程序。虽然对不同的键盘组织其键盘管理程序存在很大的差异但任务大体可分为下列几项:识键:判断是否有键按下。若有则进行译码若无则等待或转作别的工作。译键:识别出哪一个键被按下并求出被按下键的键值。键值分析:根据键值找出对应的处理程序的入口的键值。一、键盘的组织:键盘按其工作原理可分为编码式键盘和非编码式键盘。按其结构中分为独立式键盘和矩阵式键盘。键盘的扩展也可以通过一些特殊功能的数字芯片如各种移位寄存器等图键盘输入电路实现。虽然程序较为复杂但占用的单片机的接口较少。可直接用单片机的引脚作为键盘的行列线对单片机的IO口的拉电流和灌电流特性有较高的要求。本设计采用这种非编码矩阵式键盘这样成本低使用灵活且编程简单扩展容易。如图所示。为了使硬件设计简单化利用单片机的RB,RB和RB,RB进行扩展成矩阵式键盘。B和B与单片机的变位中断输入引脚RB和RB相连将其设置为输入B和B与单片机的引脚RB和RB相连将其设置为输出对键盘的扫描可采用查询方式或中断方式。PICF单片机的RB和RB可以产生变位中断是微软公司专门为设计键盘中断功能使用的。二、键抖动及消除键盘按键一般都采用触点式按键开关。当按键被按下或释放时按键触点的弹性会产生一抖动现象。即当按键按下时触点不会迅速可靠地接通当按键释放时触点也不会立即断开而是要经过一段时间的抖动才能稳定下来抖动时间视按键材料的不同一般在ms~ms之间。健抖动可能导致计算机将一次按键操作识别为多次操作为克服这种由键抖动所致的误判本设计采用软件延时法这样可以简化硬件设计。软件延时法即:当判定按键按下时用软件延时ms~ms,等待键稳定后重新再判断一次以躲过触点抖动期。三、键连击的处理当我们按下某键时对应的功能便会通过键盘分析程序得以执行。如果在操作者释放键之前对应的功能得以多次执行如同操作者在不断操作一样这种现象就称为连击。连击现象软件方法来解决当某键被按下时首先进行软件去抖动处理确认键被近下后便执行对应的功能执行完后不是立即返回而是等待键释放之后再返回从而使一次按键只被响应一次避免连击现象。四、本设计中键盘的工作原理本次设计键盘工作的查询方式矩阵式键盘的查询工作原理如下:如图所示B,BS为列线B,B为行线。列线通过上拉电阻连接到电源上因此当无键按下时各列线(B,B)均为高电平。当行线(B,B)分别输出低电平时有键按下相应的列线B或B上会出现低电平。根据此原理CPU对整个键盘进行扫描。所谓扫描即CPU不断轮流对行线置低电平然后检查列线输入状态确定按键情况。在确定有键按下后先把B置为低电平、B置为高电平再读入B,B的值。若B为“”,B为“”则S键按下若B为“”B为“”则S键被按下若B,B皆为“”则证明按下的键不在该行应进行下一行的扫描。下一行扫描时令B为高电平、B为低电平判断方法同前。扫描键盘的时间很短仅为几微秒而按一次键至少需要几十毫秒所以只要有键按下就可以马上判断出是哪个键被按下从而很快执行相应的功能。五、键盘的功能分配本设计中键盘用于主要是为了对单片机内各种参数的设置进行修改以方便用户根据自己需要对系统进行控制。通过编程S键用于启动或关闭传感器S键用于设置通道数目S键用于设置数据是否传送至计算机S键用于显示设置。输出系统设计LED介绍LED即发光二极管它是一种由某些特殊的半导体材料制作成的PN结由于参杂浓度很高当正向偏置时会产生大量的电子空穴复和把多余的能释放变为光能。LED显示器具有工作电压低、体积小、寿命长(约十万小时)、响应速度快(小于μs)、颜色丰富等特点。LED的正向电压降一般在~V发光工作电流在mA~mA。七段LED显示器由数个LED组成一个阵列并封装于一个标准的外壳中。为适用于不同的驱动电路有共阳极和共阴极两种结构。本次设计采用的是共阳极结构如图所示。图七段LED显示器的共阳极结构为了显示某个数或字符就要点亮对应的段这就需要译码。译码有硬件译码和软件译码。硬件译码电路的优点是计算机时间开销比较小但硬件开支大。软件译码与硬件电路相比省去了硬件译码器其BCD码转换为对应的段码这项工作由软件来完成。表显示的就是共阳极情况下段码与数字、字母的关系。表LED显示器字段字符共阳极段码字符共阳极断码字符共阳极断码CHHAHFBHAFCCHBDA灭FFH数码显示的驱动电路考虑到整体体积的大小译码驱动电路不采用由六个LS组成的数据锁存器和LS数据缓冲器这七个集成块由MAXIM公司的ICMC替代。一块ICMC可以驱动八位七段LED数码管其内部集成有BCD码解码器、多路扫描电路、显示驱动、*的静态存储器。ICMC既可以显示十六进制格式也可以显示BCD码格式的数据。ICMC为并行输入口、共阳极驱动其DIP封装形式的管脚功能图如图所示图ICMC的管脚功能图一、主要功能引脚介绍如下:SEGA~SEGG为七段LED的引脚输出端在本文中接各位数码管的A~G位。DA~DA为地址译码输入分别选择不同的数码管(即不同的位)。DA~DA分别接PICF的AN、RB、RB。其功能分配见本章表。ID~ID为BCD码的输入端。在本设计中接PORTD端口的RD~RD。DIGIT~DIGIT分别为各位数码管的阳极输入端。即分别接各个BS的阳极公共端。HEXACODEBSHUTDOWN为输入方式选择端。接高电平选择BCD码输入方式。WRITE为写输入使能端。接低电平使输入使能。V用于接V的电源在V和地之间应接两个并联的电容器μF和μF用于消除驱动LED的电流纹波的影响。二、主要的参数(典型值)有:电源电压:V关断后电流:μA工作电流:μALED驱动电流:mA显示扫描速率:Hz共阳极输出电阻为Ω输出显示位电阻为Ω功耗:mA七段LED的显示接口一、显示方式的选择按照显示的方式七段LED数码管显示有静态显示和动态显示之分。对本设计研究的血压信号采集系统来说采用集成显示芯片ICMC的动态显示具明显的优势它对静态显示而言并不占用更多的机时其硬件电路简单所用器件较少便于缩小硬件电路的面积从而时整个电路的体积可以做得更小。所以本次设计采用的就是基于集成显示芯片的动态显示方式。在采用动态显示的系统中微处理器或控制器应定时地对各个显示器进行扫描显示器件分时轮流工作每次只能使一个器件显示但由于人的视觉暂留现象仍感觉所有的器件都在同时显示此种显示的优点是使用硬件少占用IO口少。随着大规棋集成电路的发展目前已有能自动对显示器进行扫描的专用显示芯片使电路既简单又少占用机时。这里采用的是MAXICM公司的集成显示芯片ICMIC它能自动对各数码管进行扫描其BCD码到LED段码的转换也由其内部完成(即内部具有BCD码到LED段码的译码功能)显示方式为动态显示如图所示。二、引脚功能设定本设计所要求显示接口电路完成两组三位十进制数字的显示。即显示测量结果:收缩压和舒张压单位为mmHg。把PICF单片机的PORTD端口(并行从动端口)的RD~RD作为显示器的数据BCD码传送端口如图所示。用PORTA的AN和PORTB的RB、RB作为的地址译码线由集成显示芯片进行译码分别选中不同的LED数码管对应的芯片内寄存器。图中LS为单向缓冲器起到隔离、缓冲等功能。数据显示的过程是首先由AN和RB、RB确定当前该选中的数据寄存器然后PORTD将相应位要显示的数字送入对应的数据锁存器集成显示芯片将自动对内部的寄存器进行扫描分别送入对应的数码管显示。集成显示芯片将在第六章电路的实现中做介绍。现在对地址线、LED数码管进行功能分配。如表所示。图LED动态显示电路图表地址线、LED分配表血压LED分配线ANRBRB收缩压个位Ⅰ十位Ⅱ百位Ⅲ舒张压个位Ⅳ十位Ⅴ百位Ⅵ数码管的选取LED(发光二极管)它是一种由某些特殊的半导体材料制作成的PN结。其发光强度与其正向压降VF和电流IF的乘积有关其乘积越大则发光强度越大。工作电流一般在mA~mA。本文从系统整体考虑选用的是BS七段LED数码管其参数如下:最大工作电流:mA正向工作电流:mA正向压降(每段IF为mA):≤V反向漏电流(VR=V每条时):≤μA反向耐压:≥V光强:≥μcd结构类型:共阳极双列式封装形式:双列塑料环氧发光材料:GaAsP这种型号的LED数码管由于VF高达V故在相同亮度的情况下其正向电流可以小得多所以对降低整机功耗非常有好处。电源的选择数码管的额定电流为个mA加上单片机PICF的流入VDD引脚的最大电流为mA共为mA再考虑到其它集成块和电路消耗选电源功率为A就可以满足功率要求。由于本设计中压力传感器所用电源电压就是PICF单片机的供电电压而单片机中的AD转换所用参考电压直接连接的是PIC单片机的供电压。即它们均为同一电源电压对于传感器其输出与供电电压成正比而AD转换的结果与其供电电压成反比所以在满足传感器和单片机的正常工作的前提下电源电路的输出V的精度对血压信号的采集转换结果没有影响。本文选择MCA稳压器组成电源电路。MCA的一些主要特性参数如下:输出电压:V(minV,maxV)电压调整率:mV静态电流:mA输出电阻:M短路电流限额:A峰值输出电流:A输出电压平均温度系数:mV℃输出噪声电压:μVV输入输出压差(I=A):V脉波抑制比:dB采用四节号电池供电或者由外接输出为V的变压器供电。其电路连接示意图如图所示。电容选择为铝电解电容μF和μF。图电源电路示意图第章软件系统设计单片机主程序设计本文设计的血压采集系统当电源打开时数据采集并没开始考虑到采集前根据当时情况进行一些参数的设置以便能更好地使用。这些参数的设置来源来个渠道:一是如果借助于上位机可以通过上位机进行参数设置然后通过串行口送到采集系统二是即使有上位机也可以直接用本系统设计的键盘进行参数设置。参数设置完毕采集系统立即开始工作。当然也可采用默认设置只需按开始按钮就开始采集数据工作。单片机的主程序MAIN工作流图如图所示:图单片机主程序流程图键盘管理服务程序本程序用于键盘的识别。通过编程使按下S键时启动或关闭传感器按下S键时执行设置通道数WAYCOUNT按下S键时设置数据传送标志SENDF按下键时设置显示标志DISPLAYF键盘管理程序主要是为了对各种参数进行设置以方便用户根据自己的需要对系统进行设置。键盘工作的流程图键盘工作的流程图如图所示:图键盘管理程序流程图在流程图中标志F为键是否被按下的标志。当键扫描发现有键按下时F被置若无键按下则F清。在键服务子程序中通过逐行列扫描以确定是哪一键按下并转入相应的服务部分从而作出相应的操作。键盘的各程序模块功能分配一、键盘初始化子程序KEYINI本程序用于设置与键盘有关的端口的输入输出方式并关闭所有的中断清除程序控制字中的与键盘有关的标志位准备接收键盘指令。二、键扫描子程序用于检测是否有键按下检测原理见第五章键盘设计部分。三、键盘去抖子程序KEYDELAY用于延时约ms其目的是为了消除键盘机械按钮的抖动。通过延时约ms然后再判断一次是否该键被按下以躲过触点的抖动期。四、键服务子程序KEYZHI用于确定是哪一个键被按下然后执行按键功能。五、键盘管理子程序KEYSERV用于管理前面的一至四个子程序使键盘能顺得完成其功能。首先它先调用初始化子程序KEYINI然后执行查键KEYSCAN程序如果检测到有键按下则调用软件延时子程序KEYDELAY去抖动去抖动后再次进行键扫描若确认有键按下则需要调用键值程序KEYZHI若无键按下就返回。LED显示子程序由前面的章节所知:AD转换的LSB代表的血压值为mmHg则血压测量值就应该等于ADRES*BIAODZ。由于在AlD转换结果设置时将ADCON中的ADFM设为则AD转换的结果将向左移高位放入ADRESH中低两位放入在ADRESL中本文设计时省略了低两位即将ADRESH中的结果看成为AD转换的结果那么就必须再将ADRESH的值乘以才能近似地表示结果(左移一位相当于乘)。这样带来的误差大小为LSB即=是可以接受的。则血压测量值就应该等于:ADRESH**BIAODZ为避免单片机数据处理时小数的乘法运算本文设计如下结果获得方法:将ADRESH送给一个位的寄存器(即两个位)SSYHSSYL高位在前然后将位的数据在这个位的寄存器中左移位(相当于乘以)最后将结果转换化十进制时去掉个位后加上标定值即为正式的测量结果。整个显示程序的工作是在AD模块采集一段时间后才能进行至于是否需要显示取决于用户事先的设置(可以通过键盘设置和通过PC机通过给单片机发控制字进行设置)。显示的结果只是采集数据的一个简单处理结果即最大值和最小值。最大值为收缩压SSY最小值为舒张压SZY。整个显示过程并不是采集一个数据显示一个数据而是一秒钟更换大约三次满足人眼的正常反应要求。显示程序的工作流程图显示程序的工作流程图如图所示。图显示子程序流程图本程序用于显示血压测得结果。是否执行显示程序由键盘的S键决定。当S=时将显示结果当S=时将不显示结果。默认情况为显示结果。另外血压的显示结果为单片机直接测得结果不是经过上位机处理后的结果。显示程序各模块功能分配一、显示初始化子程序DPINI主要用于设置各个七段LED的地址线对应的单片机的端口设置为输出为后面选择不同的位做准备。二、数据处理子程序DISPOSE主要用对被测得结果进行乘的运算因为根据血压值的计算公式需要对测量值进行乘以的运算。为避免进行乘法运算本文采取了测量值二进制数左移位的算法相当于乘以。这样结果将放大了倍在后面的BCD码转换过程中将转换的结果十进制再向右移位即去掉转换结果的个位最后的结果就是乘以I的正确结果(省略了小数部分)。三、BCD码转换程序BTOBCD用于将显示结果转换为BCD码。其入口条件:ACCBHI,ACCBLO因为AD转换结果为位乘以也就是位位的二进制数转换为十进制数应的应该小于即故BCD码的转换结果用二字节存储就够了。其出口条件:ACCCLO、ACCCHI。四、显示模块主程序DPSERV本程序将根据控制字寄存器的显示时间到标志位是否有效决定本次是否显示。若有效则重新给显示频率寄存器DCOUNT重新赋值再调用显示初始化子程序并设置先显示收缩压将结果进行处理后调用BCD码的转换子程序后个位、十位和百位依次送显同理再对舒张压进行处理显示显示完成后返回。AD转换中断服务程序串行口初始化子程序USARTINTAD转换后的结果通过单片机的串行口送入到上位机(PC机)的COM口或COM口中为使通信能顺利进行两的数据传输率、数据传输格式应分别一致。本设计中的上位机和下位机的传输波特率默认为bps(也可根据键盘或上位机送来的控制字设置速率为bps)采用的格式均为标准的不归零(NRZ)格式(即位起始位位或位数据位和位停止位)。本文的数据位为位其中包括位奇偶校验位用于传输数据的奇偶校验。本程序主要完成SCI部件初始化选择异步高速方式传输位数据允许异步串行口工作传输位数据将RC、RC设置为输入方式断绝与外接电路的连接。TMR,CCP初始化子程序ADINISIALTMR和CCP的初始化主要是确保AD转换模块能进行定时采样。在此程序中将定义程序过程中所需要的一些寄存器并初始选择选择AD转换通道为RA打开AD在工作状态并使AD转换时钟为tosc设置模拟输入通道为输入方式初始化CCPCON,CCP工作于特别事件触发方式根据键盘或上位机送来的控制字设置采样速率最后清所有中断标志位开启TMR后返回。AD转换通道变更程序WAYTABLE本子程序用于根据本次采样通道和键盘或上位机送来的控制字选择下次将采样的通道。中断前的现场保护子程序PUSH本子程序用于将工作寄存器W的值复制到临时寄存器WTEMP将状态寄存器具STATUS值复制到临时寄存器STATUSTEMP中。PUSHMOVWFWTEMP将W的值复制到临时寄存器WTEMPSWAPFSTATUS,W将STATUS的高低半字节交换并将结果存入W中CLRFSTATUS将STATUS的IRP或RPI,RPO清零选择存储区MOVWFSTEMP将W中的值复制到STATUSTEMP中RETURN中断返回的现场恢复子程序POP本子程序与PUSH程序功能相反。将临时寄存器WTEM的值复制到工作寄存器W将临时寄存器STATUSTEMP的值复制到状态寄存器STATUS。POPSWAPSTEMP,WSTATUSTEMP寄存中结果的高低字节交换并将结果送W寄存器中MOVWFSTATUS将W中的值移入状态寄存器中SWAPFWTEMP,F将WTEMP中的高低字节并将结果送到F中SWAPFWTEMP,W将WTEMP中的高低字节并将结果送入W中RETURNAD转换中断服务程序INTSERVAD转换的中断服务程序在服务程序里主要进行通道的更改然后启动采样并对采集的结果进行预处理并根据最初的控制字决定是否进行数据传送采样结果的显示。本文对结果只进行了求最大值和最小值的处理在中断要结束时将关闭串行口可以减小功耗最后进行中断前的数据恢复。整个过程的流程图如图所示:图AD中断服务流程图在本程序中将定时响应AD转换的结束中断首先将进行现场保护并清除中断CCPIF和ADIF标志位然后调用通道变更程序WAYTABLE并启动下一次的采样对转换结果进行处理并根据计数器的值确定是否执行显示功能接着就根据PC机传来的控制字或键盘的输入设置确定是否发送数据给PC机若发送完毕就关闭通讯模块以减小功耗并在返回前恢复工作寄存器和状态寄称器。串行口接收子程序设计串行口接收子程序RECEV用于接收从PC机传递来的控制字对控制字应PC机和单片机应采用统一的格式。整个接收程序的流程图如图所示。在接收程序中首先判断接收中断标志位是否有效若有效则表示有数据传来若无效立即返回再判断是否是控制字是则接收并进行奇偶判断数据传送正确否若正确则将控制字存放在单片机的控制字寄存器中最后返回主程序。图接收数据的流程图总结经过前面的硬件和软件设计血压侧量计能达到以下功能。可以实现通道可部分选择的血压信号的巡回数据采集为保证系统处于最佳运行效果对应不同的通道数目其参数设置分以卞几种情况:一、当只需要对一个通道进行采样时可以保持较高的采样速率Hz数据传输速度为kbps而且在此情况下可以选择血压测量计的显示功能。二、当需要对二个通道进行采样时这时总的采样速率为Hz,而每个通道的采样速度仍然保持为Hz数据的传输速率为kbps,在此情况下不能选择血压测量计的血压测量计显示功能。三、当需要对四个(或三个)通道进行采样时这时总的采样速率为KHz而每个通道的采样速率仍然为Hz但是数据传输速率提高为kbps在此种情况下也不能选择的显示功能。四、当需要对五个到八个通道进行采样时这时总的采样速率为KHz而每个通道的采样速率就降低为Hz(也就是增加通道数以降低采样速率为代价不过Hz的血压采样速率还是可以接收的)这时的数据传输速率仍为kbps在此种情况下也不能选择血压测量计的显示功能。当选择超过个通道以后就必须借助于个人计算机(PC机)才能实现其血压信号的采集功能患者个人不能选择这种情况。当选择只对一个通道进行采样时也可以借助于PC机也可以不需要PC机(如患者可随身携带不需要医生的参与直接进行血压测量)。在借助于PC机的情况下运用血压分析和处理软件不仅可以得到血压的更为精确的处理结果而且可以观测血压的波形借助于个人计算机的外围设备可以实现对患者小时的不间断血压波形记录波形或结果打印还可通过网络实现远程就医。利用本系统医生可以随时对患者进行深层次的血压分析和回顾分析对一些疑症可通过网络联系其他专家进行会诊。因此对医院和患者来说都是一个比适用的产品。但是由于知识程度等种种原因我的此次设计只能实现个通道采样结果直接显示在测量计的LED显示屏上。有关PC机的部分还不能完全实现我会在相关方面继续学习不断丰富自己的知识。参考文献王迎旭单片机原理与应用M北京机械工业出版社窦振中PIC系列单片机原理和程序设计M北京航空航天大学出版社窦振中汪立森PIC单片机的应用设计与实例M北京航空航天大学出版社王有绪许杰李拉成PIC单片机接口技术及应用系统设计M北京航空航天大学出版社耿长清单片机应用技术M北京电子工业出版社胡汉才单片机原理及其接口技术M清华大学出版社史福元微机接口与输入输出过程通道M科学技术出版社肖忠祥数据采集原理M西北工业大学出版社沈兰荪数据采集技术M中国科学技术大学出版社马明建等数据采集与处理技求M西安交通大学出版社MicrochipCompanyPICFXDATASHEETJJohnBPeatmanDesignwithPICMicrocontrollersJMotorolaSemiconductorTechnicalDATAJLarryGaddy“SelectinganADconverter”MApplicationBulletinofburrbrown毛楠电子电路抗干扰实用技术M国防工业出版社李志忠王家祯数据采集和监控中的微机应用M清华大学出版社阮德生自动测试技术与计算机仪器系统设计M西安电子科技大学出版陈光禹现代电子测试技术M国防工业出版社杨天怡黄勤微型计算机控制技术M重庆大学出版社薛小铃电子血压、脉搏、体温测量计的设计J黄力宇程敬之鞠烽炽王伟荣基于单片机的血压监护仪的研制J致谢本设计是在汪老师的悉心指导下完成的。汪老师丰富的学识和严谨的工作作风给我留下了深刻的印象他在学业上对我要求很严格。在我的毕业设计的进展的各个阶段都得到他很多建议、指导和帮助使我养成了良好的学习作风并且提高了我研究、设计的能力。经过半年的设计之后才发现原来这些器件还可以实现这么多的功能。而且随着设计的深入我对单片机及其扩展有了更深刻的认识。在设计的过程中我深刻的认识到单片机在日常生活中的强大用途随着社会的发展单片机将成为人类社会不可缺少的重要科技之一。我们应该更加努力地学习单片机为社会发展作贡献。做完了这次的设计我觉得自己充实了很多以前觉得搞课题是多么的高不可攀现在通过自己的实践摸索我也掌握了一些做课题和项目的必备方法。总之在这次设计中我学到了不少新知识了解了很多的设计思想与方法我也将继续努力不断完善和充实自己。另外从汪老师那里我还学到了许多做人的道理和原则。在此向汪老师致以衷心的感谢!经过老师的指导以及一些同学的提出的建议和自己的努力我成功完成了此次课程设计。我学到了很多知识也加强了自己的设计和动手能力我衷心地感谢老师的指导以及同学们的帮助。同时也非常感谢学院电气与信息工程学院自动化教研组的各位老师和领导对我学业上的指导。附录总电路图否否开电源由键盘输入设置参数启动AD转换转换结束否?传输数据显示结果需结束否?结束是是否否否开始初始化键盘和串行口执行键盘扫描程序执行串行口扫描程序开始工作?关闭串口初始化显示程序AD等初始化并开始工作显示血压吗?显示血压执行键盘扫描程序结束吗?结束是是否否开始键扫描延时消除键扫描标志F=键服务程序结束标志F=否否是是开始重新设置计数值需要显示吗?调用显示初始化设置显示收缩压转换为BCD码送入集成显示芯片设置显示舒张压送入集成显示芯片转换为BCD码返回显示时间到?否否否是是是开始现场数据保护清中断标志更改通道采样数据处理计数器减计数为吗?置显示时间到标志发送数据吗?设置奇偶位发送数据发送结束吗?关闭窗口中断前数据恢复返回是是是否否否开始接收标志有效?接收数据是控制字吗?奇偶校验数据有效吗?将数据放入标志寄存器将通道数放入RTEMP返
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