基于spi总线的医疗仪器网络接口设计

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1、嵌入式系统应用文章编号：1008—0570(2009)04⋯2005903基于SPI总线的医疗仪器网络接口设计DesignofnetworkinterfaceforMedicalInstrumentationbasedonSP

2、bus(南方医科大学)余学飞刘关德YUXue-feiLIUGuan．de摘要：本文给出了一种基于SPI总线的医疗仪器网络接口的设计方法。网络接口由PIC单片机和W5100网络芯片等组成。单片机为网络接口的控制核心，通过SPI总线接口W5100，W5100通过RJ一45接入网络，从而实现医疗仪器与网络的信息交换与控制；实验结果表明基于SP

3、I总线和W5100的医疗仪器网络接口的硬件结构简单、性能稳定、兼容性强。关键词：W5100；SPI总线；医疗仪器；网络接口中图分类号：TP393文献标识码：BAbstract：ThepaperintroducesadesignofmedicalinstrumentationSnetworkinterfacebasedonSerialPeripheralInterfacefSPI)bus．ThenetworkinterfaceiScomposedofPICMicroControllerUnit(MCU1，W5lo0network—chipandRJ一45．whi

4、leMCUiStheCOI1．trolcenterofthenetworkinterfaceandcommunicateswithW5100byserialperipheralinterfacefSPI1andconsequentlyachievesin．formationexchangewithmedicalinstrumentation．Theresultsofexperimentindicatethatthisdesignhasthesimplicityofhardwarestructure，highstabilityandfirmcompatibili

5、ty．Keywords：W5100；SPIBus；MedicalInstrumentation；Networkinterface总线通信。与SPI相关的I／O口有同步时钟(SCLK)线、主输出引言从输入(MOSI)线、主输入从输出(MISO)和从选择(／ss)线；寄存进入21世纪，随着数字化医疗的普及和推广，医疗仪器正器有同步串口状态寄存器(SSPSTAT)、同步串口控制寄存器逐渐进入数字网络化时代。医疗仪器网络化包括两个方面，一(SSPCON)、发送／接收数据缓冲器(SSPBUF)、移位寄存器(SSP—是设计新的设备时应当具备网络化功能；二是对不具备网络化S

6、R)。此外，还有控制单片机A、C端口数据传输方向的寄存器功能的设备进行网络化改造，使之具备网络通信功能。医疗仪TRISA和TRISC，中断相关寄存器INTCON、PIE1和PIR1。其中器网络化是医院信息系统HIS(HospitalInformatip13．System)发常用到的是PIR1中的SPI收发中断标志位——SSPIF。展的必然要求，它能够充分利用现有资源，实现各种资源最有1．2SPI通信原理效合理的配置。SPI通信是一种基于主一从配置的通信，提供串行时钟信号本文给出了一种基于SPI总线和W5100网络接口芯片的的一方是主机，其它的为从机。它一般只需

7、用到四根线：SCLK、医疗仪器网络接口的设计方法。该系统选择Micr0chiD公司的MOSI、MISO和／SS，／SS线为高电平时禁止从机接收和发送数PIC16F877A单片机作为网络接口的控制核心，Wiznet公司的据，／SS为低电平时允许从机接收和发送数据。W5100作为实现入网的控制芯片，两者通过SPI(SerialPeriph—SPI通信中的数据是同步发送和接收的。在串行时钟信号eralImerface)总线通信。W5100通过Rl一45即可接入局域网或的作用下，主机在通过MOSI发送数据的同时也在通过MISOInternet。网络接口模块再通过单片机

8、系统或RS一232与医疗仪接收从机发送的数据；从机在通过MOSI接收数据的同时也在器接口。通过MISO向主机发送数据。主机通过将从机的／SS置高电平来串行外设接口(Serialperipheralinterface，SPI)总线是Mo—实现与从机的同步。torola公司提出的一种同步串行外设接口协议，允许MCU与各SPI总线主机SPi总缱从机SSPM3：SSPM0一OOXXbSSPM3：SSPM0=010Xb种外围设备以串行方式进行通信、数据交换。它具有速度快、电SD0SDI路简单、通信可靠、I／O资源占用少、协议实现简单等优点，并且串行输入缓冲器串行输入缓冲

9、器大部分处理器芯片都支持，因而近年来得