一種基于AVR單片機的便攜式無線醫療點滴監控系統

　　3 系統軟件結構

　　(1) 數據幀結構

　　定義一個通信數據幀結構來管理控制端與設備間的通信，通過對數據幀的解析，主/從設備可以高效率地完成數據處理。按照通信傳輸的先后順序，數據幀的格式為：命令(1字節)+設備ID(1字節)+事件類型(1字節)+數據域長度(1字節)+數據域(n字節)+校驗和(2字節)。

　　(2) μC/OSII的移植

　　μC/OSII是一種開源、結構可裁剪的可剝奪實時內核的RTOS，其大部分代碼都是C語言，可移植性較強，已在多種系列的CPU上進行了移植。AVR Studio 5內部集成了Software Framework軟件包，包含Atmel MCU接口驅動函數，在AVR Studio 5環境下，移植μC/OSII到AT32UC3A0512 MCU上，需要在Micrium官方移植實例中進行以下修改：

　　① 修改exception.S文件中的內容，修改如下：

　　_handle_Supervisor_Call：

　　lddpcpc，__OSCtxSw

　　__OSCtxSw：。

　　longOSCtxSw

　　② 修改cpu.h內容如下：

　　#define CPU_CRITICAL_ENTER()

　　{cpu_sr = CPU_SR_Save();}

　　#define CPU_CRITICAL_EXIT()

　　{CPU_SR_Restore(cpu_sr);}

　　#define CPU_SR_Save()cpu_irq_save()

　　#define CPU_SR_Restore(cpu_sr)

　　cpu_irq_restore(cpu_sr)

　　#define CPU_IntDis()Enable_global_interrupt()

　　#define CPU_IntEn()Disable_global_interrupt()

　　#define CPU_ExceptDis()Disable_global_exception()

　　#define CPU_ExceptEn()Enable_global_exception()

　　#define CPU_Reset()Reset_CPU()

　　圖6 主控制端的軟件結構圖

　　(3) 控制器部分軟件設計

　　在μC/OSII系統下的軟件結構如圖6所示。

　　主控制端主要通過LCD界面來完成用戶的操作，5個觸摸鍵為界面操作按鍵，數字鍵盤用軟件實現。通過數字鍵盤輸入要查詢的病房號，確認后即可查詢到該病房中點滴的速度、余量等狀態。

　　界面菜單的切換關系通過定義一個結構體來實現，結構體定義為：

　　typedef struct MenuItem{

　　U8 MenuNum;//當層菜單項目數

　　U8 *DispStr; //顯示字符串

　　struct MenuItem *ChildrenMenus;//子菜單節點

　　struct MenuItem *ParentMenus; //父菜單節點

　　} Menu;

　　(4) 終端監控部分軟件設計

　　終端接收到控制端發來的命令數據包，解析出命令，實施相應的處理，并將數據處理后打包發送給控制端。終端控制部分的軟件流程如圖7所示。

　　圖7 終端主程序

　　結語

　　基于AVR32MCU和μC/OSII的嵌入式系統，利用無線通信方式實現遠程在線監控，無線網絡的組建增強了系統的可移動性。本文提出的一種基于AVR32的便攜式點滴監控系統的設計，將醫療點滴監控裝置小型化，近距離范圍內系統穩定。由于資源有限，關于遠距離控制的網絡組建還在進一步探索。