S08MM128：醫(yī)療設(shè)備開發(fā)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(dá)48MHz，支持多達(dá)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(shè)接口，主要用在工業(yè)、儀表、醫(yī)療/保健如血壓計、心率監(jiān)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(shè)備設(shè)計人員能夠以較低的成本，開發(fā)功能齊全的產(chǎn)品。

9S08MM128/64/32非常適用于醫(yī)療應(yīng)用，或其他需要相當(dāng)數(shù)量的高精度模擬的應(yīng)用，如儀器儀表和工業(yè)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，最高為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(dá)33個中斷/復(fù)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(jī)存取存儲器（RAM）

-安全電路，以防止未經(jīng)授權(quán)的RAM 和閃存訪問

•省電模式

-兩種超低功率停止模式。外設(shè)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(shù)器，最高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(huán)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(tǒng)時鐘和USB操作。

-多功能時鐘發(fā)生器（MCG）- PLL和FLL精密微調(diào)的內(nèi)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(tǒng)保護(hù)

-看門狗電腦運行正常（COP）復(fù)位看門狗電腦運行正常（COP）復(fù)位選項來運行專用的1 - kHz內(nèi)部時鐘源，或總線時鐘。

-低電壓檢測復(fù)位或中斷；可選擇的觸發(fā)點;單獨的低電壓警告并具有可選的中斷;可選擇的觸發(fā)點

-帶復(fù)位的非法操作碼和非法地址檢測

-每個陣列的Flash塊保護(hù)，以防止意外的寫入/擦除

-硬件CRC支持快速循環(huán)冗余檢查

•開發(fā)支持

-單線后臺調(diào)試接口

- 6個硬件斷點（4電腦，1個地址和1個數(shù)據(jù)）斷點功能的實時調(diào)試，內(nèi)電路的調(diào)試過程中允許單個斷點設(shè)置

-片上內(nèi)電路仿真器（ICE）調(diào)試模塊 包含3個比較器和9種觸發(fā)模式

•外設(shè)

-遙控通訊的CMT載波調(diào)制定時器，載波發(fā)生器，調(diào)制器和專用紅外的驅(qū) 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最大100 kbps，具有最大總線負(fù)載；多主機(jī)操作;可編程的從機(jī)地址；中斷驅(qū)動的逐字節(jié)數(shù)據(jù)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(nèi)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(qū)動; 從Rx邊緣進(jìn)行stop3喚醒

- SPI1，串行外設(shè)接口（SPI）64位 FIFO緩沖區(qū)；16位或8位數(shù)據(jù)傳輸；全雙工或單線雙向；雙緩沖的發(fā)送和接收；主或從模式；MSB優(yōu)先或 LSB優(yōu)先轉(zhuǎn)移

- SPI2，串行外設(shè)接口，全雙工或單線雙向；雙緩沖的發(fā)送和接收；主或從模式；MSB優(yōu)先或LSB優(yōu)先轉(zhuǎn)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(shè)備配置。片上收發(fā)器和3.3V穩(wěn)壓器，有助節(jié)省系統(tǒng)成本，與USB2.0規(guī)格完 全兼容，可以控制，批量，中斷和同步傳輸， MC9S08MM32A設(shè)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(nèi)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(jié)果寄存器的可配置硬件觸發(fā)

- PDB，可編程延遲塊，與16位計數(shù)器和模量和預(yù)分頻，以設(shè)置參考時鐘（1分總線，2048分總線）；ADC16模塊的8觸發(fā)輸出，以序列完成中斷來提供ADC采樣序列的定期協(xié)調(diào)；背靠背模式和計時模式

- DAC，12位分辨率；16字?jǐn)?shù)據(jù)緩沖區(qū)，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(diào)及溫度漂移

- TRIAMP，兩個跨阻抗放大器，專用于轉(zhuǎn)換電流輸入為電壓輸入/輸出

-最多47個GPIO，和2只僅輸出 引腳和1個僅輸入引腳

-基準(zhǔn)電壓輸出（VREFO）

-專用紅外輸出引腳（IRO），高電流吸收能力

-最多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(yīng)用

•工業(yè)

•儀器儀表

•醫(yī)療/保健

•血壓計

•心率監(jiān)測器

•脈搏血氧飽和度

•超聲

•遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)

•住院機(jī)

•血糖監(jiān)測（葡萄糖計）

•心電圖（心電圖）

•麻醉組監(jiān)視器

•生命體征監(jiān)測

•心臟除顫器

圖4 TWR-S08MM128-KIT電路圖（1）

TWR-S08MM128-KIT醫(yī)療設(shè)備開發(fā)工具

TWR- S08MM128- KIT是9S08MM128微控制器的，醫(yī)療為導(dǎo)向的開發(fā)工具。該套件是飛思卡爾Tower System的一部分，是一種模塊，可重構(gòu)開發(fā)平臺，其打包的評估板，工具，和軟件，可以使設(shè)計人員能夠更快地向市場推出產(chǎn)品。該套件包括MED-EKG （這是一個醫(yī)療應(yīng)用開發(fā)的心電圖傳感器）， 9S08MM微控制器模塊（是一個獨立的調(diào)試工具），也可以單獨購買套件的一部分，產(chǎn)品型號TWR- S08MM128。

TWR-S08MM128-KIT主要特性

•飛思卡爾Tower系統(tǒng)兼容

•綜合開放源代碼BDM調(diào)試工具

•小外形（59mm×90mm）

•支持外部通信接口

•包括了標(biāo)準(zhǔn)化總線的功率調(diào)節(jié)電路

•外面的兩個80針連接器，支持調(diào)試，或擴(kuò)展到液晶顯示模塊RS232，RS485，CAN，USB

•開放連接器，用于MED-EKG開發(fā)板

•低功耗

TWR-S08MM128-KIT醫(yī)療設(shè)備開發(fā)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(wǎng)，USB，RS232/485和CAN功能；TWR- ELEV - 兩個升降板，以提供結(jié)構(gòu)的完整性，通信接口，標(biāo)準(zhǔn)化總線的功率調(diào)節(jié)電路；必要的電纜；MED-EKG，心電圖傳感器，用Flexis MM系列開發(fā)醫(yī)療應(yīng)用；交互式DVD，和實驗教程，軟件，培訓(xùn)和相關(guān)產(chǎn)品；快速使用開發(fā)工具包指南。