采用EFM32单片机的心电信号发生器的设计

　　主处理器EFM32单片机是挪威的Energy Micro最新推出的超低功耗单片机，功耗只有现有同类内核单片机的四分之一，且具有丰富的外设接口。本文选用EFM32LG332F64，具有64K的FLASH和32K的RAM，该型号芯片最大FLASH可以达到256K。EFM32单片机含有2个12位的DAC数模转换通道，满足系统的要求。选用TLC2252双路运算放大器作为电压跟随器，其中一路作为DA转换后的跟随，以提高信号的带负载能力，另一路与分压电路配合搭建成基准电路，为RL和LL提供1.65V的基准电压，基准电压电路如图3所示。模拟开关电路部分选取芯片CD74HC4051PWR，通过单片机的PA0-PA2三个GPIO口控制芯片的通道选择，实现不同导联的波形切换输出。模拟开关部分电路如图4所示。

软件设计

　　该心电信号发生器软件设计中重要的工作是初始化模块、导联切换控制，针对系统各项功能的要求，设置相应的参数使得系统可以稳定地工作。主处理器EFM32LG332F64的初始化，包括对GPIO口的初始化、时钟的初始化、DA的初始化等等。主处理器EFM32LG332F64通过USB数据线接收PC机发送的波形和导联命令数据包，并对波形数据进行DA转换，控制输出时间。单片机控制模拟开关电路实现输出导联波形，从而达到信号模拟的效果。软件流程图如图5所示。

总结

　　系统的主处理器EFM32LG332F64单片机是低功耗、低噪声、具有Cortex-M3内核的32位单片机，其高达48MHz的主频可以提高系统的性能和运算速度。通过PC机的数据输入，EFM32LG332F64单片机完成数据解包、定时发送、导联切换等功能，实现了不同导联的心电信号以及检测波形信号的模拟，由于采用USB供电、EFM32LG332F64内置DAC模块，本文设计的心电信号发生器具有运算速度快、低功耗、体积小等特点，功能齐全，携带方便，对心电信号的研究与心电相关医疗器械的研发具有较大的意义。

参考文献：
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