?。ㄒ唬?XJ-SOPC-104 多參監(jiān)護(hù)儀專用主控板的特殊技術(shù)要求

　　XJ-SOPC-104 多參監(jiān)護(hù)儀主控板的SOPC 內(nèi)，除了具有ARM 芯片所具有的基本硬件，如：CPU 微處理器、內(nèi)外總線結(jié)構(gòu)、SDRAM 存儲(chǔ)器驅(qū)動(dòng)、FLASH 存儲(chǔ)器驅(qū)動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)等標(biāo)準(zhǔn)的軟核IP Core 外，還需要一些特殊的軟核IP Core，以便完成某些特殊要求：

　　能實(shí)現(xiàn)12 蹤跡的心電波形在800X600 屏幕上的高速滾屏顯示；
　　能靜態(tài)和動(dòng)態(tài)地同屏獨(dú)立顯示相關(guān)參數(shù)信息；
　　能通過調(diào)整相關(guān)參數(shù)，使系統(tǒng)能適應(yīng)各種規(guī)格顯示屏；
　　能夠提供多個(gè)擁有獨(dú)立中斷源的獨(dú)立UART 串口；

　　ARM 芯片屬于通用配置SOC，其中的LCD 顯示驅(qū)動(dòng)，無(wú)法直接實(shí)現(xiàn)上述特殊要求。該芯片只配置2 個(gè)硬件UART 串口， 同樣無(wú)法滿足多個(gè)獨(dú)立UART 串口的要求。

　　采用SOPC 技術(shù)可以完美地解決這些特殊的技術(shù)要求。

　?。ǘJ-SOPC-104 多參監(jiān)護(hù)儀專用主控板技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)

　　為實(shí)現(xiàn)上述要求，在多參監(jiān)護(hù)儀SOPC 主控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，采用了Altera公司的SOPC 硬件開發(fā)工具平臺(tái)（SOPC Builer 和Quartus II）和軟件開發(fā)調(diào)試工具平臺(tái)(NIOSII IDE)。采用了如下技術(shù)措施：

　　1、利用這兩個(gè)平臺(tái)所提供的免費(fèi)軟核IP Core 元件庫(kù)和相應(yīng)的底層支持軟件，完成了工控板的通用硬件配置。如下：

　　1 1 個(gè)NIOSII/f 微處理器IP Core（處理速度可達(dá)78DMIPS）；2 SDRAM 驅(qū)動(dòng)1 個(gè)（16MByte）；3 FLASH 驅(qū)動(dòng)1 個(gè)（8MByte）；4 網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)1 個(gè)（10M）；5 I2C 驅(qū)動(dòng)2 個(gè)；6 直流蜂鳴器驅(qū)動(dòng)2 個(gè)；7 UART 串口驅(qū)動(dòng)6 個(gè)（RS-232）；8 打印機(jī)并口驅(qū)動(dòng)1 個(gè)（19 針）；9 LED 顯示驅(qū)動(dòng)6 個(gè)；10 紐扣按鍵驅(qū)動(dòng)7 個(gè)；這些配置硬件均有完整的底層API 接口和C 語(yǔ)言調(diào)用函數(shù)供應(yīng)用系統(tǒng)調(diào)用。根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的需要，可借助軟核IP Core 元件庫(kù)酌情增減這些配置硬件。

　　2、為解決對(duì)LCD 控制器的特殊問題，采取了如下措施：

　　1 在SOPC 中加入用硬件描述語(yǔ)言編寫的專用LCD 顯示驅(qū)動(dòng)軟核IP Core元件。該IP Core 具有三個(gè)獨(dú)立顯示層，每層都有各自獨(dú)立的緩存空間和大小位置可變的獨(dú)立顯示窗口。具體參數(shù)：1 個(gè)16bit 顯示層，用于心電波形的顯示；3 個(gè)8bit 顯示層，用于其它多參信息的顯示。4 層可同時(shí)顯示不同的資料，互不干擾。可實(shí)現(xiàn)800X600 分辨率顯示的TFT 和VGA 兩個(gè)驅(qū)動(dòng)接口，且行場(chǎng)參數(shù)軟件可調(diào)。

　　2 在SOPC 中加入用硬件描述語(yǔ)言編寫的專用高速硬件畫線軟核IPCore。以實(shí)現(xiàn)在外部緩存中高速畫線。

　　3 在SOPC 中加入用硬件描述語(yǔ)言編寫的專用CPU 硬件指令，以提高CPU處理特殊任務(wù)的能力。

　　4 根據(jù)心電數(shù)據(jù)流信息壓縮、曲線擬合和波形滾屏顯示的原理，在上述專用硬件基礎(chǔ)上，硬軟結(jié)合編寫出C 語(yǔ)言信息處理程序。

　　經(jīng)過上述技術(shù)處理后，該SOPC 多參監(jiān)護(hù)儀專用工業(yè)控制板系統(tǒng)在uC/OSII 操作系統(tǒng)C++語(yǔ)言下運(yùn)行，對(duì)來自串口的標(biāo)準(zhǔn)5 導(dǎo)聯(lián)心電信號(hào)流（12位）進(jìn)行檢測(cè)，可以做到：在800X600 顯屏上同時(shí)顯示12 條波形的條件下，最高滾屏速度可達(dá)100 毫米/ 每秒， 且CPU 使用率只占35% 。

　　四、XJ-SOPC-104 多參監(jiān)護(hù)儀專控板是劃時(shí)代的電子產(chǎn)品

      SOPC多參監(jiān)護(hù)儀?？匕宓淖畲蠹夹g(shù)優(yōu)越性還在于該板具有非常強(qiáng)的可塑性?？梢愿鶕?jù)不同用戶的要求，在不改變或較少改變?cè)璓CB板的情況下，以最少的資金投入和最快的速度，就可重新組建系統(tǒng)的硬、軟件結(jié)構(gòu)，大大提升現(xiàn)有產(chǎn)品的技術(shù)性能。例如：

　　1 可通過在現(xiàn)有SOPC中加入多個(gè)CUP軟核，組成多核SOPC系統(tǒng)，就可成倍提高系統(tǒng)整體性能。

　　2 可以在SOPC中嵌入各種DSP軟核，以滿足對(duì)各種信息處理的要求。

　　3 可利用FPGA在系統(tǒng)可配置（ISP）的特性，在系統(tǒng)運(yùn)行的工作中，對(duì)FPGA進(jìn)行不同的系統(tǒng)重配置，達(dá)到改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以適應(yīng)不同要求。例如：當(dāng)選擇使系統(tǒng)進(jìn)入臨床信息系統(tǒng)（CIS）時(shí)，FPGA就被重配置為網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)；而當(dāng)選擇使系統(tǒng)進(jìn)入臨床監(jiān)護(hù)系統(tǒng)（CMS）時(shí)，F(xiàn)PGA就被重配置為多參監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。這一切都是在應(yīng)用系統(tǒng)正常工作時(shí)進(jìn)行的改變。這是目前任何一種電子應(yīng)用系統(tǒng)都無(wú)法做到的。SOPC 的出現(xiàn)使電子應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)師希望擺脫各種IC 芯片的束縛和限制，隨心所欲地直接構(gòu)建芯片級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)的愿望得以實(shí)現(xiàn)。這是具有劃時(shí)代意義的新技術(shù)革命。相信隨著這款XJ-SOPC-104 多參監(jiān)護(hù)儀專控板的推廣和使用，必將會(huì)有越來越多的研發(fā)團(tuán)隊(duì)掌握SOPC 開發(fā)技術(shù)，為越來越多的企業(yè)創(chuàng)造更大的輝煌。