本书以医疗电子DSP基础开发系统为平台，共安排18个实验，其中实验1～实验13为微处理器基础实验，实验14～实验18为医疗电子专业实验。所有实验均详细介绍了实验内容、实验原理，并且都有详细的步骤和源代码，以确保读者能够顺利完成。每章的最后都安排了一个任务，作为本章实验的延伸和拓展。本书中的程序均按照《C语言软件设计规范（LY-STD001-2019）》编写。所有实验均基于模块化设计，这样有利于将模块应用于不同的项目和产品中。 本书配有丰富的资料包，包括医疗电子DSP基础开发系统原理图、例程、软件包，硬件套件，以及配套的PPT、视频等。这些资料会持续更新，下载链接可通过微信公众号“卓越工程师培养系列”获取。

DSP系统设计是生物医学工程、医疗器械工程、康复工程等专业的核心课程，学生既要掌握微处理器设计的基本技能，还要将这些技能熟练应用于医用电子技术领域。要想成为一名优秀的医用电子系统设计工程师，还需要进一步掌握软硬件联合调试的技能，具备模块化设计思想，能够从宏观角度进行系统架构设计，并灵活地将各种技术规范融入设计中。 “耳闻之不如目见之，目见之不如足践之，足践之不如手辨之”。实践决定认识，是认识的源泉和动力，也是认识的目的和归宿。而当今的高等院校工科生，最缺乏的就是勇于实践，没有大量的实践，就很难对某一个问题进行深入剖析和思考，当然，也就谈不上真才实学，毕竟“实践，是个伟大的揭发者，它暴露一切欺人和自欺”。在科学技术日新月异的今天，卓越工程师的培养必须配以高强度的实训。 本书是一本讲解DSP系统设计的书，严格意义上讲，本书也是一本实训手册。本书以医疗电子DSP基础开发系统为平台，共安排18个实验，其中实验1～实验13为微处理器基础实验，实验14～实验18为医疗电子专业实验。所有实验均详细介绍了实验内容、实验原理，并且都有详细的实验步骤和源代码，以确保读者能够顺利完成。每章的最后都安排了一个任务，作为本章实验的延伸和拓展。 目前主流微处理器的功能比以往的强大得多，想要掌握其知识点，必须花费大量的时间和精力。比如，要学习某一款TMS320微处理器，基本都要阅读《TMS320数据手册》《TMS320系统控制和中断参考手册》《TMS320 CPU和指令集参考手册》《TMS320 SCI参考手册》《TMS320 I2C参考手册》《TMS320 SPI参考手册》《TMS320 ePWM参考手册》《TMS320 eCAP参考手册》和《TMS320 ADC参考手册》，这些手册加起来有一两千页。除此之外，还要花费大量的时间和精力熟悉DSP的集成开发环境、程序下载工具、串口助手工具等。为了减轻初学者查找资料和熟悉开发工具的负担，能够将更多的精力聚集在实践环节，快速入门，本书将上述手册中的相关知识点汇总在“实验原理”中，将DSP集成开发环境、程序下载工具、串口助手工具等的使用方法穿插于各章节中。这样，读者就可以通过本书和医疗电子DSP基础开发系统，秉承“勇于实践+深入思考”的思想，轻松踏上学习DSP之路，在实践过程中不知不觉地掌握各种知识和技能。 本书的特点如下： 1．以医疗电子DSP基础开发系统为实践载体，微处理器选取TMS320F28335芯片。主要考虑到TMS320系列是目前市面上使用最为广泛的微处理器之一，且该系列的DSP具有外设多、基于库开发、配套资料多、开发板种类多等优势。 2．详细讲解18个实验所涉及的知识点，未涉及的内容尽量不予讲解，以便于初学者快速掌握DSP系统设计的核心要点。 3．将各种规范贯穿于整个DSP系统设计的过程中，如CCS集成开发环境参数设置、工程和文件命名规范、版本规范、软件设计规范等。 4．所有实验严格按照统一的工程架构设计，每个子模块按照统一标准设计。 5．配有丰富的资料包，包括医疗电子DSP基础开发系统原理图、例程、软件包，硬件包，以及配套的PPT、视频等，这些资料会持续更新，下载链接可通过微信公众号“卓越工程师培养系列”获取。 关于本书的使用，建议先通过实验1～实验3快速熟悉整个开发流程；对实验4～实验7投入较多的时间和精力，重点学习外设架构、寄存器、驱动设计和应用层设计等，并认真总结这4个实验的经验；最后，将前面所学知识灵活运用到后面11个实验中。 本书中的程序严格按照《C语言软件设计规范（LY-STD001-2019）》编写。设计规范要求每个函数的实现必须有清晰的函数模块信息，函数模块信息包括函数名称、函数功能、输入参数、输出参数、返回值、创建日期和注意事项。受限于篇幅，实验3～实验18中的程序省略了函数模块信息，建议读者在编写程序时完善每个函数的模块信息。“函数实现及其模块信息”（位于本书配套资料包的“08.软件资料”文件夹）罗列了所有函数的实现及其模块信息，供读者参考。 陈昕和谢勤岚对本书的编写思路与大纲进行了总体策划，指导全书的编写，对全书进行统稿，并参与了部分章节的编写；董磊、唐浒、覃进宇、彭芷晴协助完成统稿工作，并参与了部分章节的编写；黄荣祯和万其伟在例程优化和文本校对中做了大量的工作。本书得到了深圳大学生物医学工程学院和中南民族大学生物医学工程学院的大力支持；书中涉及的实验基于深圳市乐育科技有限公司的LY-TMS320F2M型医疗电子DSP基础开发系统，该公司提供了充分的技术支持；本书的出版还得到了电子工业出版社的鼎力支持，张小乐编辑为本书的顺利出版做了大量的工作；本书还获得了深圳大学教材出版资助，在此一并致以衷心的感谢！ 由于编者水平有限，书中难免有不成熟和错误的地方，恳请读者批评指正。读者反馈发现的问题、索取相关资料或遇实验平台技术问题，可发信至深圳市乐育科技有限公司官方邮箱：ExcEngineer@163.com。

第1章　TMS320开发平台和工具 1 1.1　什么是DSP 1 1.2　DSP的特点 1 1.3　DSP与MCU、CPU的区别 4 1.4　DSP开发工具 5 1.5　TMS320F28335芯片介绍 5 1.6　医疗电子DSP基础开发系统简介 5 1.7　TMS320F28335开发工具安装与配置 7 1.7.1　安装CCS 5.5 7 1.7.2　配置CCS 5.5 9 1.7.3　安装C2000-CGT 11 1.7.4　安装FTDI驱动 12 1.7.5　安装CH340驱动 13 1.8　医疗电子DSP基础开发系统可以开展的部分实验 13 1.9　本书配套的资料包 14 本章任务 14 本章习题 15 第2章　实验1—TMS320F28335基准工程 16 2.1　实验内容 16 2.2　实验原理 16 2.2.1　寄存器开发模式 16 2.2.2　CCS编辑和编译及TMS320下载过程 21 2.2.3　TMS320工程模块名称及说明 21 2.2.4　TMS320启动模式 22 2.2.5　TMS320参考资料 22 2.3　实验步骤 23 本章任务 32 本章习题 32 第3章　实验2—GPIO与流水灯 33 3.1　实验内容 33 3.2　实验原理 33 3.2.1　LED电路原理图 33 3.2.2　TMS320F28335系统架构与存储器映射 33 3.2.3　GPIO功能框图 37 3.2.4　GPIO部分寄存器 40 3.3　实验步骤 52 本章任务 55 本章习题 55 第4章　实验3—GPIO与独立按键输入 56 4.1　实验内容 56 4.2　实验原理 56 4.2.1　独立按键电路原理图 56 4.2.2　GPIO功能框图 56 4.2.3　按键去抖原理 59 4.3　实验步骤 60 本章任务 66 本章习题 67 第5章　实验4—串口通信 68 5.1　实验内容 68 5.2　实验原理 68 5.2.1　SCIB电路原理图 68 5.2.2　异步通信协议 68 5.2.3　SCI功能框图 70 5.2.4　SCI部分寄存器 73 5.2.5　SCIB模块驱动设计 81 5.3　实验步骤 86 本章任务 93 本章习题 94 第6章　实验5—定时器 95 6.1　实验内容 95 6.2　实验原理 95 6.2.1　TMS320F28335系统时钟 95 6.2.2　CPU定时器功能框图 97 6.2.3　通用定时器部分寄存器 98 6.2.4　系统控制寄存器（寄存器ePWM和ADC使用） 101 6.3　实验步骤 103 本章任务 108 本章习题 108 第7章　实验6—读写EEPROM 109 7.1　实验内容 109 7.2　实验原理 109 7.2.1　I2C基本概念 109 7.2.2　I2C时序 110 7.2.3　I2C器件地址 110 7.2.4　I2C存储器地址 111 7.2.5　AT24C02芯片及其读写时序 111 7.3　实验步骤 113 本章任务 118 本章习题 118 第8章　实验7—外部中断 119 8.1　实验内容 119 8.2　实验原理 119 8.2.1　什么是中断 119 8.2.2　TMS320F28335的CPU中断 119 8.2.3　TMS320F28335的PIE中断 122 8.2.4　TMS320F28335的三级中断系统分析 128 8.2.5　PIE寄存器 131 8.2.6　外部中断寄存器 133 8.3　实验步骤 134 本章任务 137 本章习题 138 第9章　实验8—七段数码管显示 139 9.1　实验内容 139 9.2　实验原理 139 9.2.1　七段数码管 139 9.2.2　74HC595驱动芯片 141 9.2.3　七段数码管显示模块电路原理图 142 9.2.4　七段数码管显示原理 144 9.3　实验步骤 144 本章任务 152 本章习题 153 第10章　实验9—OLED显示 154 10.1　实验内容 154 10.2　实验原理 154 10.2.1　OLED显示模块 154 10.2.2　SSD1306的显存 155 10.2.3　SSD1306常用命令 157 10.2.4　字模选项 157 10.2.5　ASCII码表与取模工具 158 10.2.6　TMS320F28335的GRAM与SSD1306的GRAM 158 10.2.7　OLED显示模块显示流程 159 10.3　实验步骤 159 本章任务 171 本章习题 171 第11章 实验10—ePWM 172 11.1 实验内容 172 11.2 实验原理 172 11.2.1 ePWM功能框图 172 11.2.2 ePWM实验分析 175 11.2.3 ePWM部分寄存器（PF1中的默认配置） 176 11.3 实验步骤 183 本章任务 189 本章习题 189 第12章 实验11—eCAP 190 12.1 实验内容 190 12.2 实验原理 190 12.2.1 eCAP功能框图 190 12.2.2 eCAP实验流程图分析 192 12.2.3 eCAP部分寄存器 193 12.3 实验步骤 199 本章任务 203 本章习题 203 第13章 实验12—DAC 204 13.1 实验内容 204 13.2 实验原理 204 13.2.1 DAC7612芯片 204 13.2.2 DAC实验逻辑图分析 206 13.2.3 PCT通信协议 207 13.2.4 PCT通信协议应用 212 13.3 实验步骤 214 本章任务 224 本章习题 224 第14章 实验13—ADC 225 14.1 实验内容 225 14.2 实验原理 225 14.2.1 ADC功能框图 225 14.2.2 ADC实验逻辑框图分析 227 14.2.3 ADC缓冲区 227 14.2.4 ADC部分寄存器 227 14.3 实验步骤 235 本章任务 242 本章习题 242 第15章 实验14—体温测量与显示 243 15.1 实验内容 243 15.2 实验原理 243 15.2.1 体温数据包的PCT通信协议 243 15.2.2 SCI模块函数 243 15.2.3 SCIA与SCIC数据传输流程 244 15.2.4 解包结果处理流程 245 15.2.5 七段数码管显示体温参数 245 15.3 实验步骤 247 本章任务 252 本章习题 253 第16章 实验15—呼吸监测与显示 254 16.1 实验内容 254 16.2 实验原理 254 16.2.1 呼吸数据包的PCT通信协议 254 16.2.2 解包结果处理流程 255 16.2.3 七段数码管显示呼吸数据流程 255 16.3 实验步骤 256 本章任务 261 本章习题 262 第17章 实验16—心电监测与显示 263 17.1 实验内容 263 17.2 实验原理 264 17.2.1 心电数据包的PCT通信协议 264 17.2.2 解包结果处理流程 264 17.2.3 OLED显示心电参数流程 264 17.3 实验步骤 265 本章任务 271 本章习题 271 第18章 实验17—血氧监测与显示 272 18.1 实验内容 272 18.2 实验原理 273 18.2.1 血氧数据包的PCT通信协议 273 18.2.2 解包结果处理流程 273 18.2.3 OLED显示血氧参数流程 273 18.3 实验步骤 274 本章任务 280 本章习题 280 第19章 实验18—血压测量与显示 281 19.1 实验内容 281 19.2 实验原理 282 19.2.1 血压数据包的PCT通信协议 282 19.2.2 血压命令发送 282 19.2.3 解包结果处理流程 282 19.2.4 OLED显示血压参数流程 282 19.3 实验步骤 284 本章任务 292 本章习题 293 附录A 人体生理参数监测系统使用说明 294 附录B PCT通信协议应用在人体生理参数监测系统说明 297 B.1 模块ID定义 297 B.2 从机发送给主机数据包类型ID 297 B.3 主机发送给从机命令包类型ID 307 附录C ASCII码表 317 参考文献 318

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