基于51單片機的低成本心電監護系統設計

3 系統軟件設計

3．1 C8051F320單片機程序設計

C8051F320單片機程序包括：(1)A／D轉換程序和程控放大控制程序；(2)基于USB器件的通信程序，接收從USB主機發送的用戶指令并將采集的數據發送給USB主機。

3．1．1 A／D轉換程序

衡量A／D轉換性能主要有兩個指標：采樣分辨率(A／D轉換器位數)和A／D轉換速度。設置A／D轉換器的采樣率為2 000 Hz，并采用定時器TIME2溢出中斷觸發轉換，每次轉換結束后1O位結果數據字被鎖存到A／D轉換器的數據寄存器中，供USB通訊子程序數據調用，圖4為A/D轉換流程。A／D轉換程序較簡單，可通過設置C8051F320片上定時器確定A/D轉換器的采樣周期，由定時器的溢出周期性啟動A／D轉換器來采樣被測數據。USB設置為塊狀傳輸模式與PC機進行數據通信。將每64個數據打成一個數據包。以充分利用硬件資源并提高數據傳輸效率。

3．1．2 基于USB器件的通信程序

整個程序流程以USB通信為主線，如圖5所示。圖中所涉及的USB_Clock_Start()、USB_Int()等函數均是Silicon Lab公司專為C8051F320單片機USB功能開發的USB端API函數。通過在C8051F320上層應用程序中直接調用這些函數可方便快捷地訪問USB底層硬件。

3．2 PC機LabVIEW程序設計

PC機LabVIEW程序設計主要完成用戶圖形界面和基于USB主機通信程序兩大功能，從而實現人機交互，將用戶輸入的指令和采集模塊采集的數據通過USB總線在PC機和C8051F320之間傳遞。