基于ARM的医用数据采集系统的人机接口设计

K1=(Read_x[1]-Read_x[0])／Set_X[1]-Set_x[0])；

K2=(Read_X[3]-Read_X[2])／Set_X[3]-Set_x[2])；

KX=(K1+K2)／2；∥对两次运算的值求平均得到最终的X比例系数



求得比例系数后，再以设置的第5点作为基准点(Set_X[4])，这样就可求出任意触摸点的物理坐标：

X=(ReadX-Read_X[5])／KX+Set_X[4]；

同理，也可求出Y轴的物理坐标。

2.2 Modbus通信协议

本系统采用Modbus作为手柄控制器与核心板之间的通信协议。Modbus通信使用主-从技术，即仅一设备(主设备)能初始化传输(查询)，其它设备(从设备)根据主设备查询提供的数据作出相应反应，主机查询和从机回复的消息结构如图7所示。主设备可单独和从设备通信，也可以广播方式和所有从设备进行通信。如果单独通信，则从设备返回一消息作为回应；而如果是以广播方式查询。则不作任何回应。Modbus协议建立了主设备查询格式，包括设备(或广播)地址、功能代码、所有要发送的数据错误检测域。从设备回应消息也由Modbus协议构成，包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和错误检测域。如果在消息接收过程中发生错误，或从设备不能执行其命令，那么，从设备将建立一个错误消息并把它作为回应发送出去。



Modbus协议有ASCII和RTU两种传输模式，但在同一个Modbus网络上的所有设备都必须选择相同的传输模式和串口参数。本设计采用RTU模式，即在消息中的每8 Bit字节都包含两个4 Bit的十六进制字符，因而在同样的波特率下，可比ASCII方式传送更多的数据。RTU模式的消息结构如图8所示。当手柄控制器检测到有按键被按下时，就将被按下键的键码按RTU消息帧的结构并通过串口发送给核心板。核心板接收到手柄控制器发送的信息后，首先进行CRC校验，校验正确后，核心板将根据键码进行相应操作，并且回应手柄控制器，若CRC校验出错，则核心板回应手柄控制器错误信息，从而完成一次通信后，系统便等待下一次通信。

3 结束语

本文所设计的人机接口通过实际使用证明其通讯稳定可靠，操作简单方便，完全可以满足医用数据采集系统的要求。并且该设计具有很强的移植性，可以根据使用系统的复杂性进行完善。因而具有相当广泛的使用范围。