基于MSP430及USB總線的便攜式血壓計的設計

　　1.4硬件設計中遇到的問題

　　在混合電壓系統中,不同電源電壓的邏輯器件相互接口時會存在以下3個主要問題:一是加到輸入和輸出引腳上允許的最大電壓限制問題;二是兩個電源間電流的互串問題;三是必須滿足的輸入轉換門限電平問題。

　　器件對加到輸入和輸出腳的電壓通常是有限制的。這些引腳有二極管或分離元件流向電源。例如3V器件的輸入端接上5V信號,則5V電源將會向3V電源充電,持續的電流會損壞二極管和電路元件。

　　在等待或掉電方式時,3V電源降落到0V,大電流將流通到地,這使總線上的高電壓被下拉到地,這些情況將引起數據丟失和元件損壞。必須注意的是:不管是在3V工作狀態或是0V的等待狀態都不允許電流流向Vcc。

　　所謂輸入轉換門限電平問題,即噪聲容限問題。連接在一起的兩個邏輯器件要想正常工作,必須滿足高、低噪聲容限都為正值。本文中CH375采用5V電源供電,MSP430F149采用3.3V供電。

　　CH375和MSP430F149的噪聲容限值見表1。

　　MSP430F149驅動CH375時,高噪聲容限=2.75V-2V=0.75V;低噪聲容限=0.7V-0.25V=0.45V。

　　CH375驅動MSP430F149時,高噪聲容限=4.5V-1.9V=2.7V;低噪聲容限=0.9V-0.5V=0.4V。

　　由于噪聲容限都為正值,所以MSP430F149和CH375可以直接相連正常工作。

　2 軟件設計

　2.1串行數據格式問題

　　由于采用串行接口,串行數據格式必須一致。CH375的串行數據格式為:1個起始位、9個數據位、1個停止位,其中前8個數據位是一個字節數據,最后1個數據位是命令標志位。第9位為0時,前8位的數據被寫入CH375芯片中,第9位為1時,前8位被作為命令碼寫入CH375芯片中。CH375的串行通訊波特率默認是9600b/s,單片機可以隨時通過SET_BAUDRATE命令選擇合適的通訊波特率。MSP430的通用串行通信模塊分異步模式和同步模式。

　　異步通信的幀格式:1位起始位、7位或8位數據位、校驗位(可奇/可偶/可無)、1位地址位(地址模式時)和1位或2位停止位。異步模式又分空閑多機模式和地址位多機模式。同步模式下,允許7位或8位數據流移入或移出MSP430單片機。

　　對照375的串行數據格式,筆者選用異步模式中的地址位多機模式。這種模式下,字符包含一個附加的位作為地址標志。數據塊的第一個字符帶有一個置位的地址位,表明該字符是一個地址。結合375的串行數據格式,把430的地址位看作第9位,可以模擬375的串行數據格式。

　　如果選用沒有串行通信模塊的430單片機,也可以選用串行方式,解決方法是用普通的IO口模擬串行通信的時序,當然要用到定時器Timer。可以用兩個函數實現寫命令和寫數據的功能,程序中要用到位處理指令,,>>等。現給出部分代碼程序: