一种基于AVR单片机的便携式无线医疗点滴监控系统

　　3 系统软件结构

　　(1) 数据帧结构

　　定义一个通信数据帧结构来管理控制端与设备间的通信，通过对数据帧的解析，主/从设备可以高效率地完成数据处理。按照通信传输的先后顺序，数据帧的格式为：命令(1字节)+设备ID(1字节)+事件类型(1字节)+数据域长度(1字节)+数据域(n字节)+校验和(2字节)。

　　(2) μC/OSII的移植

　　μC/OSII是一种开源、结构可裁剪的可剥夺实时内核的RTOS，其大部分代码都是C语言，可移植性较强，已在多种系列的CPU上进行了移植。AVR Studio 5内部集成了Software Framework软件包，包含Atmel MCU接口驱动函数，在AVR Studio 5环境下，移植μC/OSII到AT32UC3A0512 MCU上，需要在Micrium官方移植实例中进行以下修改：

　　① 修改exception.S文件中的内容，修改如下：

　　_handle_Supervisor_Call：

　　lddpcpc，__OSCtxSw

　　__OSCtxSw：。

　　longOSCtxSw

　　② 修改cpu.h内容如下：

　　#define CPU_CRITICAL_ENTER()

　　{cpu_sr = CPU_SR_Save();}

　　#define CPU_CRITICAL_EXIT()

　　{CPU_SR_Restore(cpu_sr);}

　　#define CPU_SR_Save()cpu_irq_save()

　　#define CPU_SR_Restore(cpu_sr)

　　cpu_irq_restore(cpu_sr)

　　#define CPU_IntDis()Enable_global_interrupt()

　　#define CPU_IntEn()Disable_global_interrupt()

　　#define CPU_ExceptDis()Disable_global_exception()

　　#define CPU_ExceptEn()Enable_global_exception()

　　#define CPU_Reset()Reset_CPU()

　　图6 主控制端的软件结构图

　　(3) 控制器部分软件设计

　　在μC/OSII系统下的软件结构如图6所示。

　　主控制端主要通过LCD界面来完成用户的操作，5个触摸键为界面操作按键，数字键盘用软件实现。通过数字键盘输入要查询的病房号，确认后即可查询到该病房中点滴的速度、余量等状态。

　　界面菜单的切换关系通过定义一个结构体来实现，结构体定义为：

　　typedef struct MenuItem{

　　U8 MenuNum;//当层菜单项目数

　　U8 *DispStr; //显示字符串

　　struct MenuItem *ChildrenMenus;//子菜单节点

　　struct MenuItem *ParentMenus; //父菜单节点

　　} Menu;

　　(4) 终端监控部分软件设计

　　终端接收到控制端发来的命令数据包，解析出命令，实施相应的处理，并将数据处理后打包发送给控制端。终端控制部分的软件流程如图7所示。

　　图7 终端主程序

　　结语

　　基于AVR32MCU和μC/OSII的嵌入式系统，利用无线通信方式实现远程在线监控，无线网络的组建增强了系统的可移动性。本文提出的一种基于AVR32的便携式点滴监控系统的设计，将医疗点滴监控装置小型化，近距离范围内系统稳定。由于资源有限，关于远距离控制的网络组建还在进一步探索。