[参考译文] MSP430FR2355：采用 MSP430FR2355的脉动式血氧计

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Other Parts Discussed in Thread: MSP430FR2355, MSP430FR2353

请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/911398/msp430fr2355-pulse-oximeter-with-msp430fr2355

器件型号：MSP430FR2355
主题中讨论的其他器件： MSP430FR2353

大家好、

我正在尝试使用 MSP430FR2355 Launchpad 实现脉动式血氧计设计。我一直关注参考设计文档 SLAA274和 SLAA458。我还看到了另一个 TI 文档 SLAA897、其中的设计非常高效、只需很少的外部组件。根据下面显示的 SLAA897的设计

Nellcor 兼容 SPO2探头引脚图，引脚2是 IRLED，引脚3是红色 LED，引脚6和7是 GND。

引脚9是光电二极管阴极的输出、引脚5是跨阻偏移引脚。

根据 SLAA897中的设计、在何处连接引脚5？

此外、我应该从外部将 OA0输出连接到 OA2反相输入、还是有一种方法可以通过软件在内部连接它？

此外、是否还有 SLAA897文档中显示的任何设计原理图和参考代码？

4 年多前

0 admin 4 年多前

TI__Guru**** 1821780 points

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您好、Mourya、

MSP430FR2355具有内置 DAC、可为内置 OPA 生成偏置偏移(DAC 和 OPA 都是 MSP430FR2355中 SAC 的一部分)。因此、无需将跨阻偏移引脚的引脚5连接到 MSP430FR2355。

无需从外部将 OA0输出连接到 OA2反相输入。您可以通过设置 SAC2PGA.MSEL=11b 和 SAC2OA.NSEL=01b 在内部进行连接。

在 MSP430FR2353/2355中、SAC0在内部与 SAC2相连、SAC1在内部与 SAC3相连。 SAC 输出也在内部连接到内置比较器和内置 ADC12位。

有关级联 SAC 的详细信息/设置，请参阅应用报告“如何使用 MSP430MCU 中的智能模拟组合”(slaa833)中的图11。您还可以参阅 MSP430FR2355/2353数据表中的图6-1 (eCOMP0、SAC0、SAC2互连)。这两个文档都详细介绍了 SAC 与其他外设的内部连接。

关于 SLAA897的原理图、我们没有构建该板。但我们确实有一些内部原理图用于内部测试。如果您有兴趣、请联系 TI 销售人员并咨询 MSP430 BU 团队。

谢谢、

Lixin

0 admin 4 年多前

TI__Guru**** 1821780 points

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Lixen、您好！

非常感谢您的回复、并帮助我消除疑虑。我注意到的一点是、在 SLAA897文档(第2.2节)中、要将 SAC2配置为反相 PGA 模式、设置应为(PSEL=01、NSEL=01、MSEL=00)。但我认为、这是我们在外部将 OA0输出连接到 OA2负 I/P 的时候但是、正如您所说的、对于 SAC2、我必须使用 PSEL=01、NSEL=01、MSEL=11。

对于脉动式血氧计设计、我需要对放大器级(OA0O 和 OA2O)的输出进行采样、但只有 SAC0和 SAC1输出在内部连接到 ADC 输入。对于 SAC2、我必须配置 SAC2的输出引脚并将其从外部连接到 ADC 输入引脚。

根据上述理解、我已配置 SAC、ADC 和计时器、如下所示。

//配置参考模块
PMMCTL0_H = PMMPW_H； //解锁 PMM 寄存器
PMMCTL2 = INTREFEN | REFVSEL_2； //启用内部2.5V 基准
while (！(PMMCTL2 & REFGENRDY))； //轮询直至内部基准稳定




/******* SAC0配置为 TIA **** /
P1SEL0 |= BIT2； //选择 P1.2 OA0-引脚功能
P1SEL1 |= BIT2； //选择 P1.2 OA0-引脚功能

SAC0DAC = DACSREF_1； //选择2.5V 内部 Vref 作为 DAC 基准
SAC0DAT = 0x0FFF； //将 SAC DAC 数据设置为2.5V
SAC0DAC |= DACEN； //启用 DAC
SAC0OA = NMUXEN + PMUXEN + PSEL_1 + NSEL_0；//选择正输入作为 DAC、选择负引脚输入作为光电二极管
SAC0PGA |= MSEL_0； //反相 PGA 模式
SAC0OA &=~OAPM； //选择高速和高功率模式
SAC0OA |= SACEN + OAEN； //启用 SAC 和 OA

/********* SAC2配置为反相 PGA ***** /
P3SEL0 |= BIT1； //选择 P3.1 OA2输出功能
P3SEL1 |= BIT1； //选择 P3.1 OA2输出功能

SAC2DAC = DACSREF_1； //选择2.5V 内部 Vref 作为 DAC 基准
SAC2DAT = 0x0FFF； //将 SAC DAC 数据设置为2.5V
SAC2DAC |= DACEN； //启用 DAC
SAC2OA = NMUXEN + PMUXEN + PSEL_1 + NSEL_1；//选择正输入作为 DAC、选择负引脚输入作为 OA0的 O/P
SAC2PGA |= GAIN0 + GAIN2 + MSEL_3；//设置增益= 16的反相 PGA 模式
SAC2OA &=~OAPM； //选择高速和高功率模式
SAC2OA |= SACEN | OAEN；//启用 SAC 和 OA

/****** SAC3配置为 DAC 输出**** /
P3SEL0 |= BIT5； //选择 P3.5 OA3O 功能
P3SEL1 |= BIT5； // OA 用作 DAC 的缓冲器

SAC3DAC = DACSREF_1； //选择2.5V 内部 Vref 作为 DAC 基准
SAC3DAT = 3340； //将 SAC DAC 数据设置为初始值
SAC3DAC |= DACEN； //启用 DAC
SAC3OA = NMUXEN + PMUXEN + PSEL_1 + NSEL_0；//选择 DAC 模式
SAC3PGA |= MSEL_1； //将 OA 设置为缓冲模式
SAC3OA &=~OAPM； //选择高速和高功率模式
SAC3OA |= SACEN | OAEN；//启用 SAC 和 OA

/******* SAC1配置 AS DAC 输出******** /
P1SEL0 |= BIT5； //选择 P1.5 OA1O 功能
P1SEL1 |= BIT5； // OA 用作 DAC 的缓冲器

SAC1DAC = DACSREF_1； //选择2.5V 内部 Vref 作为 DAC 基准
SAC1DAT = 3340； //将 SAC DAC 数据设置为初始值
SAC1DAC |= DACEN； //启用 DAC
SAC1OA = NMUXEN + PMUXEN + PSEL_1 + NSEL_0；//选择 DAC 模式
SAC1PGA |= MSEL_1； //将 OA 设置为缓冲模式
SAC1OA &=~OAPM； //选择高速和高功率模式
SAC1OA |= SACEN | OAEN；//启用 SAC 和 OA

/*** ADC 配置*** /

ADCCTL0 &=~ADCENC； //禁用 ADC
ADCCTL0 |= ADCSHT_4 | ADCMSC | ADCON；//0000010010010；64个 ADCLK 周期、MSC 位高电平、ADC 打开

ADCCTL1 |= ADCSHP | ADCSHS_1 | ADCCONSEQ_1；//0000010010010010010；
ADCCTL2 &=~ADCRES；//清除分辨率
ADCCTL2 |= ADCRES_2；//12位分辨率
ADCMCTL0 |= ADCSREF_1|ADCINCH_1|ADCINCH_3；// OA0输出作为 A1 ADC 输入，VR+= VREF+，OA2输出从外部连接到 A3 ADC 输入
ADCIE |= ADCIE0；//启用转换完成中断
ADCCTL0 |= ADCENC|ADCSC；//启用转换并开始转换

/******** 配置计时器 /

TB0CTL = TBSSEL_ACLK + TBCLR；//ACLK 和复位定时器
TB0CCTL1 = OUTMOD_2；//切换和复位
TB0CCTL0 = CCIE；//中断使能
TB0CCR0 = 31；//采样率为512SPS
TB0CCR1 = 10；//在采样前留出足够的时间使信号变得稳定
TB0CTL |= MC_1；//向上计数模式


//计时器 B0中断服务例程
#pragma vector=TIMER0_B0_vector
__interrupt void Timer0_B0_ISR (void)
｛
int I；

if (SAC3OA & SACEN))//检查 VSLED 是否在

｛
SAC3DAC |= DACEN；
SAC3DAT = VS_LED_LEVEL;
SAC0DAT = VS_dc_offset；
IS _IR = 0； // IR LED 关闭

IR_SAMPLE = ADCMEM0； //读取 IR LED 结果
I = ADCMEM0；
//启用下一个转换序列。
//序列由 TA1启动
ADCCTL0 &=~ADCENC；
ADCCTL0 |= ADCENC；

.................................

，根据 Slaa458的参考代码，在计时器 ISR 中，它首先检查 DAC 输出是否连接到 IR LED。如果它被连接、它将关闭 IR 并打开 VS LED、反之亦然。

在新设计中，两个 LED 都有自己的 DAC 输出，因此，我是否需要交替检查 SAC3和 SAC1的开/关状态以一次切换两个 LED？我是说我可以像下面的行那样编写代码

if (((SAC3OA 和 SACEN))// 检查红外 LED 是否亮起、而不是 slaa458中使用的 IF ((DAC12_0CTL 和 DAC12OPS))？

我希望我的代码方向正确。

0 admin 4 年多前

TI__Guru**** 1821780 points

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您好、Mourya、

很抱歉耽误你的回答。

[引用 user="Sumit Mourya"> 我注意到的一件事是、在 SLAA897文档(第2.2节) 中、要将 SAC2配置为反相 PGA 模式、设置应为 (PSEL=01、NSEL=01、MSEL=00)。但我认为、这是我们在外部将 OA0输出连接到 OA2负 I/P 的时候但是、正如您所说的、对于 SAC2、我必须使用 PSEL=01、NSEL=01、MSEL=11。[/引述]

由于 OA2O 未在内部连接到 ADC12、OA0O 为、因此我建议使用 OA2作为光电二极管电流至电压放大器、并使用 OA0作为第二级负输入放大器。则无需从外部将 OA 输出引脚连接到 ADC 输入引脚。 SAC0和 SAC2都有其各自的 DAC。因此、您可以将 SAC0的 DAC 输出基准电压配置为 SAC0正引脚、并将 SAC2的 DAC 输出基准电压配置为 DAC2至 SAC2正引脚。下面是 SAC2和 SAC0的配置代码供您参考。

/***** 将 SAC2引脚配置为 TIA (I-V 转换)
P3SEL0 |= BIT1 + BIT2 + BIT3；
P3SEL1 |= BIT1 + BIT2 + BIT3；

SAC2DAC = DACSREF_1；//选择内部 Vref (1.5V、2.0V、2.5V)作为 SAC2 DAC 基准
SAC2DAT = DACDATA100；//设置 SAC2 DAC 输出= 0.1V
SAC2DAC |= DACEN；//启用 SAC2 DAC

SAC2OA = NMUXEN + PMUXEN + PSEL_1 + NSEL_0；//选择正负输入：正 DAC、负 P3.2
//SAC2OA |= OAPM；//选择低速和低功耗模式-进行测试
SAC2OA |= SACEN + OAEN；//启用 SAC2和 OA2

/***** 将 SAC0引脚配置为 PGA 反相放大器模式
P1SEL0 |= BIT1 + BIT2 + BIT3；
P1SEL1 |= BIT1 + BIT2 + BIT3；

SAC0DAC = DACSREF_1；//选择内部 Vref (1.5V、2.0V、2.5V)作为 SAC3 DAC 基准
SAC0DAT = DACDATA850；//设置 SAC0 DAC 输出= 0.85V
SAC0DAC |= DACEN；//启用 SAC0 DAC

SAC0OA = NMUXEN + PMUXEN + PSEL_1 + NSEL_1；//选择正负输入：正 DAC、负配对 OA 输出
SAC0PGA = MSEL_3；//将负输入设置为配对的 OA 输出- SAC2
//SAC0PGA |= GAIN0 + GAIN1；//将 PGA 增益设置为4
SAC0PGA |= GAIN1；//将 PGA 增益设置为2
// SAC0OA |= OAPM；//选择低速和低功耗模式-进行测试
SAC0OA |= SACEN + OAEN；//启用 SAC1和 OA1

[引用 USER="Sumit Mourya">对于脉动式血氧计设计、我需要对两个放大器级(OA0O 和 OA2O)的输出进行采样、但只有 SAC0和 SAC1输出在内部连接到 ADC 输入。对于 SAC2、我必须配置 SAC2的输出引脚并将其从外部连接到 ADC 输入引脚。 [/报价]

如果您需要对 OA0O 和 OA2O 的输出进行采样、则必须从外部将 OA2O 引脚连接到 ADC 输入引脚。

[引用用户="Sumit Mourya"]

if (((SAC3OA 和 SACEN))// 检查红外 LED 是否亮起、而不是 slaa458中使用的 IF ((DAC12_0CTL 和 DAC12OPS))？

[/报价]

同意。您无需检查 SAC3和 SAC1的开/关状态。以检查是否启用了 SAC。您的想法是正确的。

谢谢、

Lixin

0 admin 4 年多前

TI__Guru**** 1821780 points

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大家好、Lixen、

我还想问的是、SAC0 +ve 输入连接到 DAC、而不是 SPO2传感器 DB9连接器。

我应该保持多大的价值 SAC0DAT ? Since DAC value of other SAC's are changing according to the SPO2 Signal But for SAC0 the DAC value needs to be fixed?

0 admin 4 年多前

TI__Guru**** 1821780 points

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您好、Sumit、

如果您按照 slaa897进行连接：SAC0连接到光电二极管、SAC2作为第二个放大器、并且光电二极管感应信号动态范围稳定、则 SAC0_DAC 可以是固定值。 SAC2_DAC 可以是动态的、以跟踪光电二极管信号的直流分量。

谢谢、

Lixin

MSP 低功耗微控制器（参考译文帖）

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[参考译文] MSP430FR2355：采用 MSP430FR2355的脉动式血氧计