基于GPRS的远程心电实时监护仪软件系统设计

　　3.1.2 Flash接口函数

　　Flash的读操作，首先从存储单元中以页（page）为单位把数据读入Flash内部的寄存器中，然后再把数据导入处理器的存储器。读操作的操作耗时为几十微秒，与单片机的指令周期大致匹配。读操作以页为基本单元，以读取整页数据效率最高。Flash页读取操作一般不会产生错误，Flash文件系统会有纠错操作，最简单的纠错码可以把非连续的单个位错误改正。而对于当前处理器上的内存映射模型，纠错码的引入将大大降低运行效率，因此不做纠错处理。

　　(1)FlashPageRead()：首先锁存起始操作字节的行列地址，送入Read指令，随后的每个读操作时序把当前字节读出，当前地址指针加1并把数据存储到读操作缓冲区中，同时调用函数时须给出读出字节的总数。

　　Flash的写操作，又称为对Flash的编程，即把数据存储到Flash存储单元中。存储单元事先必须已擦除（Erase）过才能写入数据。写操作耗时为几百微秒，擦除操作耗时最多为几毫秒，在数量级上已大大超过了RAM的写操作。利用内存映射模型操作Flash的难点在于合理调度使Flash存储单个字节的耗时与处理器的指令周期相匹配。每次写操作要尽可能多地写入数据，一般每页（512B）写入一次。写操作与擦除操作可能产生坏块，因此须通知主程序是否产生坏块。

　　(2)FlashProgram()：首先锁存写入数据起始字节的行列地址，随后按照函数调用时给定的写入数据总数，每个写操作时序向Flash寄存器存储一个字节的数据。当寄存器满，送入Program操作指令即可把寄存器中的数据存储进入物理存储单元中。

　　(3)FlashECGDMap()：根据分区内页索引和坏块列表检索出实际的操作页地址。首先把分区内页地址换算为理想实际地址，即不考虑坏块，然后检索坏块列表及剔除无效地址并给出实际操作地址。

　　(4)FlashStoreECGData()：在数据分区中存储心电数据，首先检查Flash是否处于繁忙状态，若空闲则立即占用Flash，把采样数据导入Flash写缓冲。如果写缓冲达到存储操作条件，则调用FlashECGDMap()获取实际的操作地址并检查是否Flash的该操作块需要擦除。若需要擦除，则调用FlashErase()函数，擦除状况检查完毕即调用FlashProgram()保存数据。若所有操作完毕，则释放Flash的控制权。

　　(5)FlashLoadECGData()：从数据分区中读取一定字节数的心电数据。首先需要在Flash空闲状态下获取Flash的控制权，随后利用FlashECGDMap()获取实际操作地址并判断是否出现跨页读操作。如果不需跨页，则调用FlashPageRead()，读出相应数据到读缓冲即可；若跨页，则分别在两页分两次读取规定字节个数的连续心电数据。

　　3.2 GPRS网络接口设计

　　硬件平台的通信模块是Wavecom公司的2406B。GPRS又称无线分组服务，用于在GSM网络上传输数据。在进行GPRS数据发送的同时，短消息和语音服务不会被禁止，但GPRS数据服务和GSM服务不能同时进行。2406B模块的GPRS上行速率可以达到10kbps，通过设置数据发送串口的波特率为9 600bps，可使数据进出流量匹配。

　　3.2.1 2406B模块初始化

　　首先设置2406B中两个串口的波特率、绑定的数据类型及模块时钟。串口1绑定GPRS数据，串口2绑定GSM数据。串口1的波特率设置为9 600即可使网络与接口速率匹配；串口2返回模块控制字，设置为19 200的波特率即可与处理器运行速度匹配。同时还要为模块设置当前时间。AT指令见表1中“AT指令序列1”。

　　其次通过AT指令连接GPRS网络和服务器。AT指令见表1中“AT指令序列2”。

　　模块的OpenAT程序实现了TCP/IP协议，同时把汉字字模加入模块。指令序列2 中的AT指令按照顺序设置成功后即建立TCP/IP连接，模块即进入数据模式。此时通过串口送入的所有数据全部作为网络数据送交网络，送入即Ctrl-C（0x03）将断开TCP连接，若要向服务器发送0x03，须发送数据对，此时保持网络并向服务器发送0x03。

　　3.2.2 网络模型及接口函数

　　数据传输过程分为注册阶段和数据发送阶段。

　　在注册阶段，监护仪向服务器发送注册认证数据报。内容包括设备序列号(Machine ID)、数据格式(FMT)、采样频率、采样位数、采样环境工频频率、AD转换高低电压和直流偏置、数据压缩方法以及采样起始时间。服务器收到注册数据后进行身份验证，验证通过则发送回应消息，即为服务接纳的时间和联系人列表。监护仪收到回应消息即进入数据发送阶段。

　　数据发送阶段，监护仪向服务器发送实时心电数据。数据发送策略有两种：注重“实时性”的发送策略，定义当前采样点至其前1分钟的心电数据为“实时心电数据”，享有发送的优先权，“补发数据”在“实时心电数据”发送完毕以后发送；注重“连续性”的发送策略，以保持数据完整性为目标，“补发数据”享有数据发送优先权，服务器申请的数据会被优先发送。数据发送阶段病人及设备的各种异常状况定义为“报警消息”发送给服务器。