如何使用MSP430单片机实现血氧仪的设计

　　血氧仪测量的都是临床医疗上重要的基础数据。基于MSP450f541 9的血氧仪，是以MSP4$Of541 9单片机为核心、采用TI的AFE4401芯片做为血氧采集部分、外接OLED显示屏的一款便携式血氧仪。本文阐述了此类便携式血氧仪的一个设计方案和软硬件实现方法。

　　生活水平的提高，越来越多的人选择购买一些医疗设备如血氧仪等来使用， 因而医用设备开始往小型化、智能化、低成本化发展等趋势。血氧仪主要测量指标分别为脉率、血氧饱和度、灌注指数（PI）。血氧仪测量的都是临床医疗上重要的基础数据，是诊断心脏病的必要设备。若要体积小，必须将控制系统小型化、功耗低。根据这些需求，本文选择控制核心用MSP430f5419，血氧采集部分选用TI的集成方案即AFE4401。

　　MSP430系列单片机是一个16位的单片机，采用了精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式（7种源操作数寻址、4种目的操作数寻址）、简洁的27条内核指令以及大量的interwetten与威廉的赔率体系 指令大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令；有较高的处理速度，在8MHz 晶体驱动下指令周期为125ns。

　　MSP430系列单片机的电源电压采用的是1．8～ 3．6v电压。因而可使其在IMHz 的时钟条件下运行时， 芯片的电流会在200～ 400uA 左右，时钟关断模式的最低功耗只有0．1uA ，由于系统运行时打开的功能模块不同，即采用不同的工作模式，芯片的功耗有着显著的不同。在系统中共有一种活动模式（AM）和五种低功耗模式（LPMO～ LPM4 ）。在等待方式下，耗电为0．7uA，在节电方式下，最低可达0．1uA 。

　　丰富的片上外围模块MSP430系列单片机的各成员都集成了较丰富的片内外设。它们分别是看门狗（WDT）、模拟比较器A、定时器A （Timer A）、定时器B （Timer B）、串口0、1（USARTO、1）、硬件乘法器、液晶驱动器、 10位／12位ADC、llC总线直接数据存取（DMA）、端口0（PO）、端口1～ 11（P1～P11）、基本定时器（Basic Timer）等的一些外围模块的不同组合。其中，看门狗可以使程序失控时迅速复位；模拟比较器进行模拟电压的比较，配合定时器，可设计出A／D转换器16位定时器（TimerA和Timer_ B）具有捕获／比较功能，大量的捕获／比较寄存器，可用于事件计数、时序发生、PWM 等：有的器件更具有可实现异步、同步及多址访问串行通信接口可方便的实现多机通信等应用；具有较多的I／O端口，最多达6*8条I／O 口线；P0、P1、P2 端口能够接收外部上升沿或下降沿的中断输入；12／14位硬件A／D转换器有较高的转换速率，最高可达200kbps。

　　丰富的片上资源，具有低功耗的优点，非常适合做便携式产品，本文就是以此低功耗的特点来设计。