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模拟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。