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基于SOPC技术的医用呼吸机主控系统设计

基于SOPC技术的医用呼吸机主控系统设计

点击数:7299 次   录入时间:03-04 11:47:04   整理:http://www.55dianzi.com   DSP/FPGA技术

  将A/D采样的结果与预先设定的值进行比较,如果低于设定值,则对输出值进行相应的提升;如果高于设定值,则减少输出值。对压力输出的调节要逐步进行,根据实验结果设定步长PWM_T_STEP,每次变化只增减PWM_T_STEP的值,这样不会使得气流忽大忽小,让患者的呼吸系统感到不适。



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  按键及显示

  系统中对按键的要求比较多,除了正常的单次按键外,还有开关机时的长按键、进入设置状态的组合键等。这些特殊功能的按键也是基于单次按键的基础上进行的。

  长按键需要对按键的触发的上升沿和下降沿都进行判断,单次按键的下降沿中断来到后,计数器开始计数,到上升沿中断到来为止,如果计数大于某一阈值则认为该次按键为长按键。阈值的确定要根据系统的时钟频率以及所需要的延时长度。

  系统的显示主要依靠LCD,16×2的液晶上只能显示两行菜单,但菜单的总条数远大于两条,为此,菜单数组的显示和执行就需要两套指针来实现,显示时单行滚动显示,以便于观察。

  结语

  本文所述的医用 呼吸机 主控系统,样机已制出,现正进行性能测试,目前运行正常。整个系统的设计重点在定制基于 SOPC 技术的嵌入式Nios II软核处理器设计和电机驱动的实现上,与传统的基于单片机的方案相比,Nios II只占用了 FPGA 芯片内的一小部分资源,却完成了包括单片机及相当数量外设的功能,这样既简化了电路板设计,减少外围器件的配置,又有效地控制了系统软硬件的复杂度,降低了成本,缩短开发周期,更便于对未来产品的升级换代。

  参考文献:

  1.  李兰英,Nios II嵌入式软核——SOPC设计原理及应用,北京航空航天大学出版社,2006.11

  2.  ALTEra . NiosII Processor Reference Handbook [EB/OL].  (2006-05).http://www.altera.com

  3.  Altera. Altera Embedded Peripherals Handbook [EB/OL].  (2006-05).   http://www.altera.com

  4.  彭澄廉,挑战SOC—基于Nios的SOPC设计与实践,清华大学出版社,2004



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