基于MXT8051的便携式数字心电图示仪

　　软件设计

　　本系统软件设计的关键主要有以下三部分内容：

　　1. ADC心电数据采集

　　通过MXT8051单片机内部定时器0中断方式控制ADC采样率为1000Hz，其中每采集5个数据点做一次平均后，实际采样率为200Hz，然后在数组a[320]中存储320个心电波形数据。

　　2. 从采用波形数据中检测心率

　　将采集到的320个数据存储在一个数组a中，通过算法查找出数组最大值保存在max中，找一个值e=0.8*max，以e为数组的零点求出数组里值等于e项的数组索引数a1,a2,a3…….，根据得到的索引数求p=a3-a1，a3-a1即为两个R波之间的采样数据间隔数目，根据AD采样率为200Hz ，可得到两个心电R波波峰之间时间间隔T=p/200(s)，由心率的计算公式(次/min) 即可计算出心率大小。

　　3. 将采集的波形数据转换为显示数据

　　LCD显示屏为320×240点阵的图形显示模块，内置RA8803 控制器。模块不仅可以显示单一的文本、图形，而且可以实现双图层的(“或”、“异或”、“同或”、“与”四种逻辑关系)合成显示。显示屏的地址结构如图10，由图可知对显示数据的操作最小单位为字节，因为MXT8051的内嵌外部RAM为1K字节，显示波形的区域为180*320，显示一屏波形所需处理的数据为5.76K，故MXT8051不可能同时处理一屏波形的全部数据，所以将一屏波形按字节分为40列，每次处理一列，处理完后直接显示，然后处理下一列。将AD转换所得的数据作为给LCD显示器写数据的列地址，因为一列数据为180字节，所以定义一个容量为180字节的数组lcd_buffer[180]，lcd_buffer[]在初始时数据全为00H，因为每次对数据的操作至少是一个字节，而每次数据处理的是所显示一个点，所以对每列数据处理8次，定义一个变量m，在一列数据处理之前将其赋值为m=10000000B，处理该列第1个点时让该点垂直地址所对应的数组中的数据(00H)与m相或并将结果存入数组，再将变量m右移一位，即m=01000000B。让第2点垂直地址所对应的数组中的数据与m相或并将结果存入数组，再将变量m右移一位，即m=00100000B ……，这样直到一列数据中的8个点全处理完，重新给m赋值为m=10000000B，然后送显示。为了有较好的显示效果，将显示相邻的点用线连接起来，在处理第一个点时预读出第二个点的垂直坐标，与第一个点的垂直坐标进行比较，如果比第一个点的垂直坐标小则从第一个点向第二个点拉线，如果比第一个点的垂直坐标大则从第二个点向第一个点拉线。 程序如下。

　　for(j=0;j<40;j++) //将一屏数据分为40列

　　{ m=0x80;

　　for(i=j*8;i<(j+1)*8;i++)//处理每列中8个点

　　{ k=cdd[i]; // 读出采样数据作为垂直坐标

　　lcd_buffer[k]=(lcd_buffer[k]|m);

　　if(cdd[i+q]

　　{ for(k=cdd[i+q];k

　　{ lcd_buffer[k]=(lcd_buffer[k]|m); }

　　}

　　else

　　{for(k=cdd[i+q];k>cdd[i+q+1];k--)

　　{ lcd_buffer[k]=(lcd_buffer[k]|m); } }

　　m>>=1; //将m的值右移一位

　　}

　　for(h=0;h<180;h++)//送显示

　　{

　　SdCmd(0x60);SdCmd(j+5); //设置显示X坐标

　　SdCmd(0x70);SdCmd(h); //设置显示Y坐标

　　SdData(lcd_buffer[180-h]); //传送显示数据

　　lcd_buffer[180-h]=0; //将已送出数据的存储器单元清零

　　} }