S08MM128:醫療設備開發方案
Freescale公司的 9S08MM128/64/32是Flexis 8位MCU,具有低功耗,USB連接和支持圖像顯示以及較好的測量精度。S08MM128工作電壓2.4V時的CPU速率高達48MHz,支持多達33條中斷/重置源,128kB雙陣列閃存讀/編/除功能,12kB RAM,并具有安全電路,防止未許可接入RAM和閃存,并有多種外設接口,主要用在工業、儀表、醫療/保健如血壓計、心率監視器、血糖儀、ECG等。
9S08MM128/64/32的功能都集成在一個單一的8位微控制器上,它使得設備設計人員能夠以較低的成本,開發功能齊全的產品。
9S08MM128/64/32非常適用于醫療應用,或其他需要相當數量的高精度模擬的應用,如儀器儀表和工業控制等。 9S08MM128/64/32是飛思卡爾公司Flexis系列微控制器的一員。
圖1 MC9S08MM128系列方框圖
S08MM128主要特性
• 8位HCS08中央處理器單元(CPU)
- 2.4 V以上的,較高為48 MHz的 CPU, 2.1 V以上的,40 MHz的 CPU和1.8 V以上20 MHz的CPU,溫度范圍為-40℃~105℃
- HCS08指令集,具有增加的
BGND指令
-支持多達33個中斷/復位源
-整個工作電壓和溫度范圍的,128k雙陣列閃存 讀取/編程/擦除
-12kB隨機存取存儲器(RAM)
-安全電路,以防止未經授權的RAM 和閃存訪問
•省電模式
-兩種超低功率停止模式。外設時鐘使寄存器可以令未使用的模塊禁用時 鐘,以減少電流
-每天的時間(TOD)-超低功耗 1/4s 計數器,較高64s超時。
-外部振蕩器超低功耗,可以用于停止模式,以提供精確的TOD時鐘源。stop3模式的6μs典型喚醒時間
•時鐘源選項
-振蕩器(XOSC1)-循環控制皮爾斯振蕩器;32.768kHz晶振,或陶瓷諧振器,專門用于TOD的操作。
-振蕩器(XOSC2)-MCG參考高頻
晶振輸入,用于系統時鐘和USB操作。
-多功能時鐘發生器(MCG)- PLL和FLL精密微調的內部參考,允許溫度和電壓2%的偏差和0.2%的分辨率,支持從4 kHz~48 MHz的CPU頻率。
•系統保護
-看門狗電腦運行正常(COP)復位看門狗電腦運行正常(COP)復位選項來運行專用的1 - kHz內部時鐘源,或總線時鐘。
-低電壓檢測復位或中斷;可選擇的觸發點;單獨的低電壓警告并具有可選的中斷;可選擇的觸發點
-帶復位的非法操作碼和非法地址檢測
-每個陣列的Flash塊保護,以防止意外的寫入/擦除
-硬件CRC支持快速循環冗余檢查
•開發支持
-單線后臺調試接口
- 6個硬件斷點(4電腦,1個地址和1個數據)斷點功能的實時調試,內電路的調試過程中允許單個斷點設置
-片上內電路仿真器(ICE)調試模塊 包含3個比較器和9種觸發模式
•外設
-遙控通訊的CMT載波調制定時器,載波發生器,調制器和專用紅外的驅 動器,可用作輸出比較定時器
圖2 TWR-S08MM128-KIT外形圖
圖3 TWR-S08MM128-KIT方框圖
- I2C較大100 kbps,具有較大總線負載;多主機操作;可編程的從機地址;中斷驅動的逐字節數據傳輸;支持廣 播模式和11位尋址
- PRACMP,有可選中斷的模擬比較 器,比較選項,用以可編程內部參考電壓,在stop3模式下運行
- SCI,兩個串行通信接口,具有可選的13位中斷;在SCI1和SCI2 上具有連接RX輸入至PRACMP輸出的選項;TX,SCI1和SCI2上的高電流驅動; 從Rx邊緣進行stop3喚醒
- SPI1,串行外設接口(SPI)64位 FIFO緩沖區;16位或8位數據傳輸;全雙工或單線雙向;雙緩沖的發送和接收;主或從模式;MSB優先或 LSB優先轉移
- SPI2,串行外設接口,全雙工或單線雙向;雙緩沖的發送和接收;主或從模式;MSB優先或LSB優先轉移
- TPM,兩個4通道定時器/PWM模塊;可選擇的輸入捕捉,輸出比較,或每個通道上的,帶緩沖邊緣,或中心對齊PWM;外部時鐘輸入/脈沖累加器
- USB,支持USB全速設備配置。片上收發器和3.3V穩壓器,有助節省系統成本,與USB2.0規格完 全兼容,可以控制,批量,中斷和同步傳輸, MC9S08MM32A設備上不能使用
- ADC16,16位逐次逼近ADC,帶有4個專用的差分通道和8個單端通道;范圍比較功能;1.7 ℃的溫度傳感器,內部帶隙參考通道;毫伏/ stop3模式運作;功能齊全的3.6V~1.8V;8通道選擇和結果寄存器的可配置硬件觸發
- PDB,可編程延遲塊,與16位計數器和模量和預分頻,以設置參考時鐘(1分總線,2048分總線);ADC16模塊的8觸發輸出,以序列完成中斷來提供ADC采樣序列的定期協調;背靠背模式和計時模式
- DAC,12位分辨率;16字數據緩沖區,可配置水印
-運算放大器,兩個靈活的,可配置運算放大器,用于一般操作;低失 調及溫度漂移
- TRIAMP,兩個跨阻抗放大器,專用于轉換電流輸入為電壓輸入/輸出
-較多47個GPIO,和2只僅輸出 引腳和1個僅輸入引腳
-基準電壓輸出(VREFO)
-專用紅外輸出引腳(IRO),高電流吸收能力
-較多16 KBI引腳,極性可選
•封裝選項
-81-MBGA 10mm×10mm
-80-LQFP 12mm×12mm
-64-LQFP 10mm×10mm
S08MM128應用
•工業
•儀器儀表
•醫療/保健
•血壓計
•心率監測器
•脈搏血氧飽和度
•超聲
•遠程醫療系統
•住院機
•血糖監測(葡萄糖計)
•心電圖(心電圖)
•麻醉組監視器
•生命體征監測
•心臟除顫器
圖4 TWR-S08MM128-KIT電路圖(1)
TWR-S08MM128-KIT醫療設備開發工具
TWR- S08MM128- KIT是9S08MM128微控制器的,醫療為導向的開發工具。該套件是飛思卡爾Tower System的一部分,是一種模塊,可重構開發平臺,其打包的評估板,工具,和軟件,可以使設計人員能夠更快地向市場推出產品。該套件包括MED-EKG (這是一個醫療應用開發的心電圖傳感器), 9S08MM微控制器模塊(是一個獨立的調試工具),也可以單獨購買套件的一部分,產品型號TWR- S08MM128。
TWR-S08MM128-KIT主要特性
•飛思卡爾Tower系統兼容
•綜合開放源代碼BDM調試工具
•小外形(59mm×90mm)
•支持外部通信接口
•包括了標準化總線的功率調節電路
•外面的兩個80針連接器,支持調試,或擴展到液晶顯示模塊RS232,RS485,CAN,USB
•開放連接器,用于MED-EKG開發板
•低功耗
TWR-S08MM128-KIT醫療設備開發工具包括:TWR - S08MM128 - 8位模塊,具有 9S08MM128的功能;TWR- SER,串行模塊,具有以太網,USB,RS232/485和CAN功能;TWR- ELEV - 兩個升降板,以提供結構的完整性,通信接口,標準化總線的功率調節電路;必要的電纜;MED-EKG,心電圖傳感器,用Flexis MM系列開發醫療應用;交互式DVD,和實驗教程,軟件,培訓和相關產品;快速使用開發工具包指南。
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