作者：曹顯祥

        摘要：介紹了由低功耗大容量Flash閃速存儲器K9K2G08及低功耗單片機MSP430F149等組成的微型低功耗大容量心電記錄儀的設(shè)計，有效地解決了Holter需要大存儲容量與低功耗的問題。該記錄儀可完整地記錄超過200小時的心電信息，具有體積小、功耗低的特點，可在需要的時候?qū)?shù)據(jù)傳送到PC機中查看和分析心電圖，特別適合于家庭監(jiān)護和心電短暫異常病人的疾病診斷。

        關(guān)鍵詞：動態(tài)心電記錄儀 大容量Flash存儲器 低功耗單片機

        常規(guī)心電圖記錄儀是醫(yī)生診斷心臟疾病的主要手段之一，但它僅能記錄短暫心搏情況。由于在相當多的情況下難以記錄到即刻發(fā)作時的心電圖改變，導(dǎo)致無法作出正確的診斷和治療。因此對病人進行長時間的心電圖記錄有著極其重要的臨床價值。而微型動態(tài)心電記錄儀能及時記錄到普通心電圖檢測時病人不易出現(xiàn)的短暫異常心電活動，為臨床分析病情提供重要客觀依據(jù)。目前的便攜式心電記錄儀存儲容量偏小，最多只能記錄八小時的心電數(shù)據(jù)；而微機控制的監(jiān)控分析儀，雖然性能優(yōu)良，但其體積大，不適合病人家庭監(jiān)護及心電短暫異常病人攜帶。因此開發(fā)了低功耗大存儲容量的微型動態(tài)心電記錄儀，該記錄儀可完整地記錄下超過200小時的心電信息；且功耗低，使用常見的五號兩節(jié)鎳氫、堿性或普通干電池供電，適合于中小型醫(yī)院以及家庭使用。

        1 心電記錄儀主要器件

        圖1是微型心電記錄儀的基本電路組成框圖，該電路中全部芯片均為3.3V低電源電壓、低功耗芯片，整機耗電約12mA×3.3V。

        1．1 低功耗大容量Flash存儲器K9K2G08

        微型心電記錄儀的數(shù)據(jù)存儲器采用的三星公司的NAND結(jié)構(gòu)的Flash數(shù)據(jù)存儲器件K9K2G08。該存儲芯片是目前容易較大的Flash芯片之一，單片容量達256M+8M字節(jié)。存儲器按頁進行讀寫，按塊擦除，通過分時復(fù)用I/O口完成命令/地址/數(shù)據(jù)的讀寫和擦除。K9K2G08存儲芯片由2048個塊（block）組成，每個塊有64頁，每頁有2K+64字節(jié)，另有2K+64字節(jié)的緩沖RAM。如表1所示，對每一頁的尋址需要通過I/O口送出五個地址，第三至第五行地址（A11～A27）指明尋址到某一頁，第一、第二列地址指明尋址到頁的指定區(qū)中某一字節(jié)。

    表1 存儲器的地址

       I/O  0 I/O 1 I/O 2   I/O 3  I/O 4  I/O 5 I/O 6 I/O 7    
    1  A0    A1     A2       A3     A4     A5   A6    A7 列地址
    2  A8    A9     A10     A11     L      L     L     L 列地址
    3  A12  A13     A14     A15    A16    A17   A18   A19 行地址
    4  A20  A21     A22     A23    A24    A25   A26   A27 行地址
    5  A28   L       L        L     L      L     L     L 行地址

        該存儲器允許用戶對任意頁或字進行編程和寫緩沖操作，隨機讀數(shù)據(jù)的時間為25μs，連續(xù)讀數(shù)的時間為50ns。芯片的塊擦除時間為2ms,連續(xù)讀數(shù)的時間為50ns。芯片的塊擦除時間為2ms，編程時間為300μs，擦除/編程循環(huán)高達10萬次，數(shù)據(jù)保存時間可達10年。芯片使用2.7V～3.6V的電源電壓，讀寫工作時電流為10mA，