【正文】 oop_until_bit_is_set(SPSR，SPIF)；return SPDR；}寫1 個(gè)字節(jié)的SPI 接口代碼：static void xmit_spi(BYTE dat){SPDR=dat；loop_until_bit_is_set(SPSR，SPIF)}在具備SPI 讀／寫接口的基礎(chǔ)上編寫SD 卡接口代碼，需要編寫3 個(gè)基本接口函數(shù)：① 向SD 卡發(fā)送1 條命令： Static BYTE sendcmd(BYTE cmd，DWORD arg)；② 向SD 卡發(fā)送1 個(gè)數(shù)據(jù)包： Static BOOL xmit—datablock(const BYTE *buff，BYTE token)；③ 從SD 卡接收1 個(gè)數(shù)據(jù)包： static BCK]L rcvrdatablock(BYTE*buff，UINT btr)；編寫DiskIO編寫好存儲媒介的接口代碼后，就可以編寫DiskIO 了，DiskIO 結(jié)構(gòu)如圖2 所示。Tiny—FatFs 的移植實(shí)際上需要編寫6 個(gè)接口函數(shù)，分別是： DisklO結(jié)構(gòu)① DSTATUS disk_initialize(BYTE drv)； 存儲媒介初始化函數(shù)。由于存儲媒介是SD 卡，所以實(shí)際上是對SD 卡的初始化。drv是存儲媒介號碼，由于Tinv—FatFs 只支持一個(gè)存儲媒介，所以drv 應(yīng)恒為O。執(zhí)行無誤返回0，錯(cuò)誤返回非O。② DSTATUS disk_status(BYTE drV)； 狀態(tài)檢測函數(shù)。檢測是否支持當(dāng)前的存儲媒介，對Tinv—FatFs 來說，只要drv 為0，就認(rèn)為支持，然后返回O。④ DRESULT disk_read(BYTE drv，BYTE*buff，DWORD sector，BYTE．count)； 讀扇區(qū)函數(shù)。在SD 卡讀接口函數(shù)的基礎(chǔ)上編寫，*buff 存儲已經(jīng)讀取的數(shù)據(jù)，sector是開始讀的起始扇區(qū)，count 是需要讀的扇區(qū)數(shù)。1 個(gè)扇區(qū)512 個(gè)字節(jié)。執(zhí)行無誤返回O，錯(cuò)誤返回非0。⑤ DRESULT disk_ioctl(BYTE drv，BYTE ctrl，VoiI*buff)； 存儲媒介控制函數(shù)。ctrl 是控制代碼，*buff 存儲或接收控制數(shù)據(jù)。可以在此函數(shù)里編寫自己需要的功能代碼，比如獲得存儲媒介的大小、檢測存儲媒介的上電與否存儲媒介的扇區(qū)數(shù)等。如果是簡單的應(yīng)用，也可以不用編寫，返回O 即可。⑥ DWORD get_fattime(Void)； 實(shí)時(shí)時(shí)鐘函數(shù)。返回一個(gè)32 位無符號整數(shù)，時(shí)鐘信息包含在這32 位中，如下所示：bit31：25 年(O．．127)從1980 年到現(xiàn)在的年數(shù)bit24：21 月(1…12)bit20：16 日(1．．31)bitl5．1] 時(shí)(O．．23)bitl0：5 分(O．．59)bit4：0 秒／2(0．．29)如果用不到實(shí)時(shí)時(shí)鐘，也可以簡單地返回一個(gè)數(shù)。正確編寫完DiskIO，移植工作也就基本完成了，接下來的工作就是對Tiny—FatFs 進(jìn)行配置。2 Tiny—FatFs 的配置 Tiny—FatFs 是一款可配置可裁減的文件系統(tǒng)，使用者可以選擇自己需要的功能。Tiny—FatFs 總共有5 個(gè)文件，分別是tff．c、tff．h、diskio．c、diskio．h 和integer．h。tff_c 和integer．h 一般不用改動(dòng)，前面的移植工作主要更改的是diskio．c，而配置Tiny—FatFs 則主要修改tff．h 和diskio．h。在 diskio．h 中，使用者可以根據(jù)需要使能disk—write 或disk_ioetl。以下代碼使能disk_write 和disk_ioctl： define—R39。EADONLY 0 define—USE_IOCTL 1在tff．h 中，使用者可以根據(jù)需要對整個(gè)文件系統(tǒng)進(jìn)行全面的配① define_MCU_ENDIAN。有1 和2 兩個(gè)值可設(shè)，默認(rèn)情況下設(shè)1，以獲得較好的系統(tǒng)性能。如果單片機(jī)是大端模式或者設(shè)為1 時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行不正常，則必須設(shè)為2。② define_FS_READONLY。設(shè)為1 時(shí)將使能只讀操作，程序編譯時(shí)將文件系統(tǒng)中涉及寫的操作全部去掉，以節(jié)省空間。③ define_FS_MINIMIZE。有0、3 四個(gè)選項(xiàng)可設(shè)。設(shè)0 表示可以使用全部TinyFatFs 提供的用戶函數(shù)；設(shè)1 將禁用f_stat、f_getfree、f_unlink、f_mkdir、f_chmod 和f_rename；設(shè)2 將在1 的基礎(chǔ)上禁用f_opendir 和f_readdir；設(shè)3 將在1 和2 的基礎(chǔ)上再禁用f_lseek。使用者可以根據(jù)需要進(jìn)行裁減，以節(jié)省空間。④ define_FAT32。設(shè)1時(shí)將支持FAT32。⑤ define_USE_FSINFO。設(shè)1時(shí)提供FAT32的磁盤信息支持。⑥ define_USE_SJIS。設(shè)1時(shí)支持ShiftJIS碼，一般設(shè)0。⑦ define_USE_NTFLAG。設(shè)1時(shí)將對文件名大小寫敏感。3 TINYFatFs 的讀/寫測試TinyFatFs 的功能很強(qiáng)大，提供了豐富而易于使用的用戶接口函數(shù)，如圖3 所示。 TinyFatfs用戶接口函數(shù)Tiny—FatFs 的功能很全，本文僅測試f_mount、f_open、f_read、f_write MB 的文件和寫一個(gè)1MB 的文件，文件名分別為testl．dat 和test2．dat。主要代碼如下： 經(jīng)過實(shí)際測試，在單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘為11．059 2 MHz 下讀一個(gè)3．4 MB 文件耗時(shí)約20 s，平均約170 KB／s；寫一個(gè)1 MB 文件耗時(shí)約6s，平均約166 KB／s，在資源有限的單片機(jī)系統(tǒng)下這個(gè)讀／寫速度是相當(dāng)令人滿意的。綜上所述，F(xiàn)atFs Module 具有容易移植、功能強(qiáng)大和易于使用的優(yōu)點(diǎn)，適用于小型嵌入式系統(tǒng)；又是完全的免費(fèi)和開源，也可以用于教育科研及其商業(yè)用途。 4 系統(tǒng)實(shí)物圖和擦拭結(jié)果根據(jù)系統(tǒng)的要求和方案規(guī)劃，最后使用altium designer軟件繪制了整體系統(tǒng)的原理圖和PCB圖，發(fā)到板廠制板后并手工焊接了元件。最后完成后的整個(gè)系統(tǒng)如上圖所示。將程序下載到單片機(jī)中并調(diào)試，最后驗(yàn)證了整個(gè)系統(tǒng)可以正常工作，各個(gè)部分的基本功能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過測試，整體系統(tǒng)的平均電流消耗為16mA左右，使用一個(gè)容量為1800mah的鋰電池供電，可以穩(wěn)定工作一天以上。而采用快速充電，一個(gè)小時(shí)左右就可以將電池充滿。 5 總結(jié)5．總結(jié)本文設(shè)計(jì)了一種便攜式心率采集系統(tǒng)，其具有可穿戴，低功耗，長時(shí)間工作等特點(diǎn)，該系統(tǒng)采用光電傳感器從人體的手指或耳垂等處測得脈搏信號，通過控制器采集信號并經(jīng)由TF卡上傳給計(jì)算機(jī)，之后由計(jì)算機(jī)對脈搏信號進(jìn)行分析處理得到信號的RR間期，并將其儲存在計(jì)算機(jī)的硬盤中，以供后續(xù)的HRV研究使用。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以下功能：，移植了嵌入式文件系統(tǒng)FATFS完成心率數(shù)據(jù)在SD卡上的存儲。，設(shè)計(jì)了下位機(jī)的電池充電電路和PCB，研究了采集板的電路原理圖，并最終焊接調(diào)試原型機(jī)。，完成SD卡心率波形的讀取、顯示和分析工作。，系統(tǒng)平均工作電流只有16mA,可以長時(shí)間工作。系統(tǒng)的不足之處：，電能消耗大，改為脈沖供電方式更省電；，但是因?yàn)闀r(shí)間緊，沒有編寫相應(yīng)功能軟件，目前只能依靠SD卡傳輸數(shù)據(jù)；，無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能，儲存的文件沒有時(shí)間戳。由于個(gè)人知識水平及時(shí)間限制，還有很多工作尚未完善，設(shè)計(jì)也有待進(jìn)一步提高、完善。 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1] 戴君偉,[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2006,第2 期：78 80 + 90.[2] 程詠梅，夏雅琴，[R].大連：北京工業(yè)大學(xué)機(jī) 電工程學(xué)院工程力學(xué)部，2005.[3] 王國力,趙子?jì)? 壓電薄膜脈搏傳感器的研制[J].傳感技術(shù)學(xué)報(bào), 2004,第4 期：688 692.[4] 汪步云，[J].生命科學(xué)儀器,2008 年，第6卷：45 – 48.[5] 趙翠敏，楊學(xué)智，[R].北京：北京中醫(yī)藥大學(xué)，2006.[6] 楊金紅,[J].科技信息，2009，36期：87 + 90.[7] 俞濤,林曉瓏,王軍, 的石油閃點(diǎn)信號檢測和提取方法 [J]. 大慶石油學(xué)院學(xué)，2004，28卷01期：67 – 69 + 123.[8] 張珣，[J].中國醫(yī)療器械雜志，2009，33 卷（第 5 期）：344 346.[9] 康華光 ，[M].北京：高等教育出版社，2004:249 252. 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