微控制器9S08MM128/64/32在医疗设计中的应用

Freescale公司的 9S08MM128/64/32是Flexis 8位MCU，具有低功耗，USB连接和支持图像显示以及较好的测量精度。S08MM128工作电压2.4V时的CPU速率高达48MHz，支持多达33条中断/重置源，128kB双阵列闪存读/编/除功能，12kB RAM，并具有安全电路，防止未许可接入RAM和闪存，并有多种外设接口，主要用在工业、仪表、医疗/保健如血压计、心率监视器、血糖仪、ECG等。

9S08MM128/64/32的功能都集成在一个单一的8位微控制器上，它使得设备设计人员能够以较低的成本，开发功能齐全的产品。

9S08MM128/64/32非常适用于医疗应用，或其他需要相当数量的高精度模拟的应用，如仪器仪表和工业控制等。 9S08MM128/64/32是飞思卡尔公司Flexis系列微控制器的一员。

图1 MC9S08MM128系列方框图

S08MM128主要特性

• 8位HCS08中央处理器单元（CPU）

- 2.4 V以上的，最高为48 MHz的 CPU， 2.1 V以上的，40 MHz的 CPU和1.8 V以上20 MHz的CPU，温度范围为-40℃~105℃

- HCS08指令集，具有增加的

BGND指令

-支持多达33个中断/复位源

-整个工作电压和温度范围的，128k双阵列闪存 读取/编程/擦除

-12kB随机存取存储器（RAM）

-安全电路，以防止未经授权的RAM 和闪存访问

•省电模式

-两种超低功率停止模式。外设时钟使寄存器可以令未使用的模块禁用时 钟，以减少电流

-每天的时间（TOD）-超低功耗 1/4s 计数器，最高64s超时。

-外部振荡器超低功耗，可以用于停止模式，以提供精确的TOD时钟源。stop3模式的6μs典型唤醒时间

•时钟源选项

-振荡器（XOSC1）-循环控制皮尔斯振荡器；32.768kHz晶振，或陶瓷谐振器，专门用于TOD的操作。

-振荡器（XOSC2）-MCG参考高频

晶振输入，用于系统时钟和USB操作。

-多功能时钟发生器（MCG）- PLL和FLL精密微调的内部参考，允许温度和电压2％的偏差和0.2％的分辨率，支持从4 kHz~48 MHz的CPU频率。

•系统保护

-看门狗电脑运行正常（COP）复位看门狗电脑运行正常（COP）复位选项来运行专用的1 - kHz内部时钟源，或总线时钟。

-低电压检测复位或中断；可选择的触发点;单独的低电压警告并具有可选的中断;可选择的触发点

-带复位的非法操作码和非法地址检测

-每个阵列的Flash块保护，以防止意外的写入/擦除

-硬件CRC支持快速循环冗余检查

•开发支持

-单线后台调试接口

- 6个硬件断点（4电脑，1个地址和1个数据）断点功能的实时调试，内电路的调试过程中允许单个断点设置

-片上内电路仿真器（ICE）调试模块 包含3个比较器和9种触发模式

•外设

-遥控通讯的CMT载波调制定时器，载波发生器，调制器和专用红外的驱 动器，可用作输出比较定时器

图2 TWR-S08MM128-KIT外形图

图3 TWR-S08MM128-KIT方框图

- I2C最大100 kbps，具有最大总线负载；多主机操作;可编程的从机地址；中断驱动的逐字节数据传输;支持广 播模式和11位寻址

- PRACMP，有可选中断的模拟比较 器，比较选项，用以可编程内部参考电压，在stop3模式下运行

- SCI，两个串行通信接口，具有可选的13位中断；在SCI1和SCI2 上具有连接RX输入至PRACMP输出的选项；TX，SCI1和SCI2上的高电流驱动; 从Rx边缘进行stop3唤醒

- SPI1，串行外设接口（SPI）64位 FIFO缓冲区；16位或8位数据传输；全双工或单线双向；双缓冲的发送和接收；主或从模式；MSB优先或 LSB优先转移

- SPI2，串行外设接口，全双工或单线双向；双缓冲的发送和接收；主或从模式；MSB优先或LSB优先转移

- TPM，两个4通道定时器/PWM模块；可选择的输入捕捉，输出比较，或每个通道上的，带缓冲边缘，或中心对齐PWM；外部时钟输入/脉冲累加器

- USB，支持USB全速设备配置。片上收发器和3.3V稳压器，有助节省系统成本，与USB2.0规格完 全兼容，可以控制，批量，中断和同步传输， MC9S08MM32A设备上不能使用

- ADC16，16位逐次逼近ADC，带有4个专用的差分通道和8个单端通道；范围比较功能；1.7 ℃的温度传感器，内部带隙参考通道；毫伏/ stop3模式运作；功能齐全的3.6V~1.8V；8通道选择和结果寄存器的可配置硬件触发

- PDB，可编程延迟块，与16位计数器和模量和预分频，以设置参考时钟（1分总线，2048分总线）；ADC16模块的8触发输出，以序列完成中断来提供ADC采样序列的定期协调；背靠背模式和计时模式

- DAC，12位分辨率；16字数据缓冲区，可配置水印

-运算放大器，两个灵活的，可配置运算放大器，用于一般操作；低失 调及温度漂移

- TRIAMP，两个跨阻抗放大器，专用于转换电流输入为电压输入/输出

-最多47个GPIO，和2只仅输出 引脚和1个仅输入引脚

-基准电压输出（VREFO）

-专用红外输出引脚（IRO），高电流吸收能力

-最多16 KBI引脚，极性可选

•封装选项

-81-MBGA 10mm×10mm

-80-LQFP 12mm×12mm

-64-LQFP 10mm×10mm

S08MM128应用

•工业

•仪器仪表

•医疗/保健

•血压计

•心率监测器

•脉搏血氧饱和度

•超声

•远程医疗系统

•住院机

•血糖监测（葡萄糖计）

•心电图（心电图）

•麻醉组监视器

•生命体征监测

•心脏除颤器

图4 TWR-S08MM128-KIT电路图（1）

TWR-S08MM128-KIT医疗设备开发工具

TWR- S08MM128- KIT是9S08MM128微控制器的，医疗为导向的开发工具。该套件是飞思卡尔Tower System的一部分，是一种模块，可重构开发平台，其打包的评估板，工具，和软件，可以使设计人员能够更快地向市场推出产品。该套件包括MED-EKG （这是一个医疗应用开发的心电图传感器）， 9S08MM微控制器模块（是一个独立的调试工具），也可以单独购买套件的一部分，产品型号TWR- S08MM128。

TWR-S08MM128-KIT主要特性

•飞思卡尔Tower系统兼容

•综合开放源代码BDM调试工具

•小外形（59mm×90mm）

•支持外部通信接口

•包括了标准化总线的功率调节电路

•外面的两个80针连接器，支持调试，或扩展到液晶显示模块RS232，RS485，CAN，USB

•开放连接器，用于MED-EKG开发板

•低功耗

TWR-S08MM128-KIT医疗设备开发工具包括：TWR - S08MM128 - 8位模块，具有 9S08MM128的功能；TWR- SER，串行模块，具有以太网，USB，RS232/485和CAN功能；TWR- ELEV - 两个升降板，以提供结构的完整性，通信接口，标准化总线的功率调节电路；必要的电缆；MED-EKG，心电图传感器，用Flexis MM系列开发医疗应用；交互式DVD，和实验教程，软件，培训和相关产品；快速使用开发工具包指南。

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