血壓監(jiān)測儀或稱為血壓計(jì)主要利用一個(gè)充氣袖帶和監(jiān)聽設(shè)備，通過偵聽的方式測量血壓；也可以利用壓力傳感器測量血壓。這種監(jiān)測儀可以通過兩種途徑實(shí)現(xiàn)：對袖帶手動(dòng)充氣，利用聽診器監(jiān)聽動(dòng)脈壁發(fā)出的聲音（聽診法）；或者在血壓計(jì)內(nèi)部嵌入一個(gè)壓力傳感器，對動(dòng)脈壁的振動(dòng)進(jìn)行測量（振量法）。

　　產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)人員總是被要求創(chuàng)造各種不同的設(shè)計(jì)，從低成本低端產(chǎn)品到高成本高端產(chǎn)品。這就給設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)帶來了問題，因?yàn)楫?dāng)硬件出現(xiàn)問題時(shí)，就必須對三至四個(gè)不同硬件主板進(jìn)行修改。

　　軟件也是一個(gè)問題。軟件維護(hù)不僅費(fèi)用昂貴，而且同時(shí)維護(hù)幾個(gè)產(chǎn)品也是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。Flexis QE128微控制器實(shí)現(xiàn)了低端和高端產(chǎn)品之間的兼容性。這使得設(shè)計(jì)和開發(fā)人員能夠設(shè)計(jì)出一個(gè)軟硬件平臺，并根據(jù)需要添加和拆解硬件和軟件，以適應(yīng)各種產(chǎn)品的不同特性。

　　硬件架構(gòu)

　　新 Flexis器件能夠讓硬件開發(fā)人員為幾個(gè)項(xiàng)目開發(fā)出一個(gè)硬件平臺，將那些要求更高集成的設(shè)計(jì)部件放入單獨(dú)的物料單中。在印刷電路板布局過程中，不同構(gòu)造塊被放入不同區(qū)域并在其自己的區(qū)域內(nèi)走線，使設(shè)計(jì)呈現(xiàn)模塊化的視圖。每個(gè)模塊都代表一個(gè)單獨(dú)的構(gòu)造塊，只有在創(chuàng)建新設(shè)計(jì)時(shí)才添加進(jìn)去。這種方法就是硬件構(gòu)造塊方法。

　　圖1是高端血壓計(jì)演示板的框圖。低端設(shè)計(jì)可以使用相同的硬件和印刷電路板，但不能使用系統(tǒng)中未使用的安裝區(qū)。例如，低端應(yīng)用可能不具備在印刷電路板上進(jìn)行連接的能力，因此，該設(shè)計(jì)的物料單可能就不包括與連接有關(guān)的硬件。

圖1：血壓計(jì)框圖。

　　軟件架構(gòu)

　　MCU按其存儲器類型可分為無片內(nèi)ROM型和帶片內(nèi)ROM型兩種。MASKROM的MCU價(jià)格便宜，但程序在出廠時(shí)已經(jīng)固化，適合程序固定不變的應(yīng)用場合；FALSHROM的MCU程序可以反復(fù)擦寫，靈活性很強(qiáng)，但價(jià)格較高，適合對價(jià)格不敏感的應(yīng)用場合或做開發(fā)用途；OTPROM的MCU價(jià)格介于前兩者之間，同時(shí)又擁有性可編程能力，適合既要求一定靈活性，又要求低成本的應(yīng)用場合，尤其是功能不斷翻新、需要迅速量產(chǎn)的電子產(chǎn)品。

　　1 整個(gè)平臺的軟件被開發(fā)為非阻塞式，因此，MCU能夠在沒有操作系統(tǒng)的情況下處理幾項(xiàng)不同的任務(wù)。每個(gè)模塊都作為獨(dú)立狀態(tài)機(jī)或基于中斷的流程進(jìn)行工作，每次MCU通過代碼運(yùn)行時(shí)狀態(tài)機(jī)都會自動(dòng)更新。以這種格式編寫的代碼讓MCU總能返回到主循環(huán)，即使當(dāng)一項(xiàng)任務(wù)正確地停止工作時(shí)，MCU也能繼續(xù)運(yùn)行。圖2 顯示了軟件的工作流程。

圖2：血壓計(jì)軟件流程圖。

　　當(dāng)程序中添加新模塊時(shí)，初始化代碼就？插入代碼，簡單地調(diào)用一下主循環(huán)內(nèi)的子程序，就能使工作代碼模塊保持運(yùn)行。

　　血壓計(jì)應(yīng)用

　　兩款演示產(chǎn)品顯示出新Flexis器件給設(shè)計(jì)和開發(fā)人員帶來的靈活性。該應(yīng)用建立在相同的硬件和軟件平臺上。

　　心跳檢測

　　當(dāng)給綁在一個(gè)人手臂上的袖帶放氣時(shí)，您可以發(fā)現(xiàn)袖帶上的總壓力有輕微的變化（圖3）。袖帶上的這種壓力變化實(shí)際上是由于血液循環(huán)的壓力變化引起的。這種變化通過一個(gè)高通濾波器（頻率為1Hz,并設(shè)置偏置）放大。這個(gè)新信號就是心跳信號。

圖3：心跳信號。

　　該信號顯示壓力信號的變化，是一段時(shí)間內(nèi)病人心跳的圖形顯示（圖4）。

圖4：一段時(shí)間的心跳示意圖。

　　使用HCS08進(jìn)行心臟收縮和心臟舒張測量

　　HCS08兼?zhèn)涓咝阅芎偷凸?，可無需犧牲性能而提供低功耗的1.8V運(yùn)行。HCS08特性-多種功率管理模式，包括20納安（nA）電源關(guān)斷模式。從"停止"模式下自動(dòng)喚醒無需任何外部元器件，可節(jié)省成本并將功耗降至0.7微安（μA）-2.1V下高達(dá)40MHz的CPU頻率/20MHz總線頻率；1.8V下高達(dá)16MHz的CPU頻率/8MHz總線頻率。帶有溫度和電壓補(bǔ)償?shù)目删幊虄?nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器（典型漂移<2%），支持可靠通信、快速啟動(dòng)并降低系統(tǒng)成本。

　　使用前面所解釋的心跳檢測，簡單的示波法可用來決定收縮壓（SBP）和舒張壓（DBP）。這種簡單的測量基于這種的觀點(diǎn)，即當(dāng)袖帶充氣時(shí)，心跳信號的幅度在整個(gè)SBP內(nèi)變化。當(dāng)袖帶放氣時(shí)，心跳信號的幅度隨著袖帶壓力傳給病人的收縮壓而升高。隨著袖帶壓力的進(jìn)一步降低，脈搏的幅度繼續(xù)增加，直到達(dá)到脈搏，即平均動(dòng)脈壓（MAP），然后快速下降，直到達(dá)到舒張壓（圖5）。

圖5：心跳與舒張壓的比較。

　　使用Coldfire V1進(jìn)行心臟收縮和心臟舒張測量

　　如果使用簡單示波法，病人手臂上的袖帶的沖氣壓必須高于病人的收縮壓。而問題是系統(tǒng)并不直到病人的收縮壓，因此，系統(tǒng)就必須給袖帶過度沖氣，以確保能夠發(fā)現(xiàn)收縮壓，但這樣病人會很不舒服。使用Coldfire V1,系統(tǒng)可以采用反向示波法。在該方法中，32位內(nèi)核可以過濾掉袖帶沖氣過程中電機(jī)所帶來的噪聲。