ADS1198/1298开发设计心得以及遗留问题总结!--希望对正想使用这款芯片的朋友有所帮助!
ADS1198/ADS1298开发设计心得与遗留问题总结
首先非常感谢TI公司的支持,自己手里面的6片ADS1198全部是从TI公司申请到的,并且遇到问题后能TI的技术支持工程师能及时给出解答,所以写这篇文章,一是对自己这几个月工作的总结,二是也算是对TI公司的感谢,也希望能帮助到以后使用ADS1198/1298的朋友。
本人使用MSP
先说下MSP430单片机,本人01年开始使用(那是还是大四),先后使用过1100,135,149,2418等型号,这次选用了5418,因为信价比高,等开始实际调试使用时,才发现5418与之前的型号有很多升级。增加了几个功能模块同时也整合了一些功能模块。比如SYS模块,PMM模块,UCS模块等(还有一些功能由于没用上也没研究),这几个模块我看了很长时间英文资料(英文水平不咋地)后,发现SYS和PMM模块对我根本就没有用,并且把PMM模块关掉了,增加了这些模块视乎能提高430的安全性,但我觉得430这种单片机由于设计宗旨是低功耗3V供电。所以一般都是采用电池供电的,加上这2个模块似乎意义不大。反而与之前的型号兼容性不好了!
本人在做这款12导心电监测仪之前搞过1年多心电,只用运放做过9导心电监测仪,所以在ECG方面的经验还是很少的,发现这款ADS1198芯片还是在电源网上看到的,申请到样片后,手册和开发指南看了不下七八遍才基本理解明白,现在说说自己曾经迷糊而后来解决以及仍没解决的问题列出来:
1. ADS1198有16位AD,可是PGA增益最大只有12,没有二级放大,对于ECG信号最大幅值在5mV左右,经过12倍放大为60MV, 60/2400*65536=1638,即只要用12位就能标示出ECG信号了,也就是说浪费掉了4位AD,如果用ADS1298也会同样出现这种情况,只是会比1198精确些而已,如果用ADS1198/1298测量EEG信号,EEG信号是uV级的,真不能能不能用啊!
2.
请看手册第12页,这里的这幅图下面的NOTE写着SPI CPOL=0,CPHA=1,但是实际在调试程序时我发现这里应该设置为CKPH=0,CKPL=0.
3. 手册20页的公共点参考电压的公式似乎也由点问题,这里是AVDD-0.2V我觉得不对,应该是VREF+,因为如果按以上公式计算出的公共参考电压,有可能最大幅值超过VREF+,也就是AD不能正确的采集出实际数值。
4.
5. 当我用心电模拟仪输入信号时,(我的设计中1,2,3,4,5,6,7,8分别对应II,III,V1,V2,V3,V4,V5,V6),发现但我设置8个通道检测导联脱落时(即设置LOFF_SENSP=0XFF, LOFF_SENSN=0XFF),II,III的基线与V1,V2,V3,V4,V5,V6相差10000多,如果设置LOFF_SENSP=0X00, LOFF_SENSN=0X00时,即不检测导联脱落时,II,III,V1,-V6就在同一基线上了。这个也没搞明白。有待朋友们解答。
6. 当心电模拟仪测试信号好用后,我实测人体信号,发现各路信号基线都不一致,我调试了半个月也没调出来,(我的设计基本上是抄TI的设计指南里的原理图的,我也明白为什么TI设计指南里为什么没有给出实测人体信号!,估计它的板子也一样有这个问题),后来请教TI的技术支持工程师JHL老师,他说要加高通滤波器,后来我在输入进ADS1198前加了各种高通滤波器,发现最实用的竟然是用0.1UF加10M电阻,这样这8路信号基本上在一条直线上了,(V1偏差大一点与其他的基线差100左右),但加了电阻电容滤波后,用心电模拟仪再测量时,原本一致的基线现在反而有偏差了,我是搞糊涂了!另外今天刚看到JHL老师的回复,说他说的加高通滤波实际上是软件滤波,如果是这样的话,看来我用430就不行了,应该改DSP做FFT变换吧!
总结一下,ADS1198/1298的确集成了很多ECG电路,比如8路仪表放大,威尔逊网络,内部测试信号,导联脱落检测(我用着不好使,呵呵)等等,而且也降低了功耗,节省了成本。是做便携式设备很好的选择,但问题也很大,内部只有前级放大,没有加二级放大,同时由于集成度太高,仪表放大后直接进AD,不能加高通,低通,以及抗肌电干扰等电路。这些工作恐怕全部要留给上位机用软件来解决,至于能解决到什么程度,我就不知道了!
以上就是个人使用ADS1198/1298的一些心得,能解决的问题以及遗留的问题,由于本人能力有限,估计会有很多错误和误解。以上所写,仅供大家参考,谢谢!
作者:liangzuolin
一下附上我用430开发的程序,已经调试通过,仅供参考!
#define ADS1198_CS0 P3OUT &= ~BIT0
#define ADS1198_CS1 P3OUT |= BIT0
#define ADS1198_START0 P2OUT &= ~BIT5
#define ADS1198_START1 P2OUT |= BIT5
#define ADS1198_RST0 P2OUT &= ~BIT6
#define ADS1198_RST1 P2OUT |= BIT6
#define ADS1198_PWDN0 P2OUT &= ~BIT4
#define ADS1198_PWDN1 P2OUT |= BIT4
#define ADS1198_READY (P
#define RDATAC 0x10
#define SDATAC 0x11
#define FALSE 0
#define TRUE 1
#define Addr_ID 0x00
#define Addr_CONFIG1 0x01
#define Addr_CONFIG2 0x02
#define Addr_CONFIG3 0x03
#define Addr_LOFF 0x04
#define Addr_CH1SET 0x05
#define Addr_CH2SET 0x06
#define Addr_CH3SET 0x07
#define Addr_CH4SET 0x08
#define Addr_CH5SET 0x09
#define Addr_CH6SET 0x
#define Addr_CH7SET 0x0B
#define Addr_CH8SET 0x
#define Addr_RLD_SENSP 0x0D
#define Addr_RLD_SENSN 0x0E
#define Addr_LOFF_SENSP 0x
#define Addr_LOFF_SENSN 0x10
#define Addr_LOFF_FLIP 0x11
#define Addr_LOFF_STATP 0x12
#define Addr_LOFF_STATN 0x13
#define Addr_GPIO 0x14
#define Addr_PACE 0x15
#define Addr_CONFIG4 0x17
#define Addr_WCT1 0x18
#define Addr_WCT2 0x19
//-------------------------------------------------------------------------
// ADS1198 spi 接口初始化
//-------------------------------------------------------------------------
void ADS1198_Spi_Init(void)
{
P3SEL |= 0x0E; // P3.1,P3.2,P3.3复用功能
UCB0CTL1 |= UCSWRST; // Put state machine in reset
UCB0CTL0 |= UCMST+UCSYNC+UCMSB; // 3-pin, 8-bit SPI Master,MSB first,Mode 0(ucckpl=0,ucckph=1)
UCB0CTL1 |= UCSSEL_2; // SMCLK
UCB0BR0 = 0x04; // /4
UCB0BR1 = 0; //
UCB0CTL1 &= ~UCSWRST; // 开启SPI
}
//-------------------------------------------------------------------------
// 发送ADS1198单字节命令
//-------------------------------------------------------------------------
void ADS1198_Send_CMD_One(uchar cmd)
{
while (!(UCB0IFG&UCTXIFG)); // USCI_B0 TX buffer ready?
UCB0TXBUF = cmd; // Transmit data
}
//-------------------------------------------------------------------------
// 传输ADS1198多字节命令
//-------------------------------------------------------------------------
void ADS1198_Send_CMD_Muti(uchar cmd,uchar len,uchar dat[])
{
uchar i;
ADS1198_Send_CMD_One(cmd); // 发送第一字节命令+地址
ADS1198_Send_CMD_One(len-1); // 发送第二字节命令,发送数据长度
for(i=0;i<len;i++)
{
ADS1198_Send_CMD_One(dat[i]); // 发送多字节数据
}
}
//-------------------------------------------------------------------------
// 接收ADS1198多字节命令
//-------------------------------------------------------------------------
uchar ADS1198_Recive_Data(uchar cmd,uchar len,uchar dat[])
{
uchar i;
ADS1198_Send_CMD_One(cmd); // 发送接收命令第一字节+地址
ADS1198_Send_CMD_One(len-1); // 发送接收第二字节命令,接收数据长度
for(i=0;i<len;i++)
{
ADS1198_Send_CMD_One(0); // 发送SPI时钟,DOUT=0
SomeNOP();SomeNOP();SomeNOP();SomeNOP(); // 延时
SomeNOP();SomeNOP();SomeNOP();SomeNOP();
if(UCB0IFG&UCRXIFG) // 判断接收标志
{
dat[i] = UCB0RXBUF; // 接收数据字节
}
else
{
return FALSE;
}
}
return TRUE;
}
//-------------------------------------------------------------------------
// 连续采集模式下接收数据
//-------------------------------------------------------------------------
uchar ADS1198_ReadData_Continue(uchar dat[],uchar len)
{
uchar i;
for(i=0;i<len;i++)
{
ADS1198_Send_CMD_One(0); // 发送SPI时钟,DOUT=0
SomeNOP();SomeNOP();SomeNOP();SomeNOP(); // 延时
SomeNOP();SomeNOP();SomeNOP();SomeNOP();
if(UCB0IFG&UCRXIFG) // 判断接收标志
{
dat[i] = UCB0RXBUF; // 接收数据字节
}
else
{
return FALSE;
}
}
return TRUE;
}
//-------------------------------------------------------------------------
void ADS1198_Init(void)
{
uchar d[8];
P2DIR |= 0x60; // ads1198 RST,READY管脚输出
P3DIR |= 0x01; // ADS1198 CS 管脚输出
ADS1198_CS0; // 选中ADS1198
ADS1198_PWDN1; // 禁止进入低功耗模式
ADS1198_START0; // 禁止采集
ADS1198_RST1; // 复位置高
delayMS(1000); // 延时1S
ADS1198_RST0; // 复位1198
delayMS(100); // 延时100MS
ADS1198_RST1; // 复位清除
delayMS(1);
ADS1198_Send_CMD_One(SDATAC); // 发送停止命令
ADS1198_Recive_Data(0x20+Addr_ID,1,d); // 读ADS1198 ID号
if(d[0]==0xB6) // 判断是否为ADS1198 ID
{
d[0] = 0xCC; // 内部参考+2.4V+RLDREF(AVDD-AVSS)/2+RLD buffer允许+RLD检测允许
ADS1198_Send_CMD_Muti(0x40+Addr_CONFIG3,1,d); // 配置寄存器
d[0] = 0x45; // Multiple readback+250SPS
ADS1198_Send_CMD_Muti(0x40+Addr_CONFIG1,1,d); // 配置寄存器
d[0] = 0x34; // INT_TEST内部测试信号+(-2X测试信号)+Fclk/
ADS1198_Send_CMD_Muti(0x40+Addr_CONFIG2,1,d); // 配置寄存器
d[0] = 0x33; // (7.5%/92.5%)+Pull-up/pull-down mode+DC lead-off detection turned on
ADS1198_Send_CMD_Muti(0x40+Addr_LOFF,1,d);
d[0]=0x60;d[1]=0x60;d[2]=0x60;d[3]=0x60;d[4]=0x60;d[5]=0x60;d[6]=0x60;d[7]=0x60;// 12倍增益+正常导联输入
//d[0]=0x65;d[1]=0x65;d[2]=0x65;d[3]=0x65;d[4]=0x65;d[5]=0x65;d[6]=0x65;d[7]=0x65;// 12倍增益+测试信号输入
ADS1198_Send_CMD_Muti(0x40+Addr_CH1SET,8,d);
d[0] = 0x01;d[1] = 0x03; // RLD1P,RLD1N,RLD2N对应R,L,F,为右腿驱动源
ADS1198_Send_CMD_Muti(0x40+Addr_RLD_SENSP,2,d); // 配置寄存器
d[0] = 0x00;d[1] = 0x00; // 8个通道不检测测导联脱落
ADS1198_Send_CMD_Muti(0x40+Addr_LOFF_SENSP,2,d); // 配置寄存器
d[0] = 0x01; // 通道1,通道2作为起搏检测通道,开启起搏检测缓冲器
ADS1198_Send_CMD_Muti(0x40+Addr_PACE,1,d); // 配置寄存器
d[0] = 0x02; // 持续转换模式+Lead-off comparators enabled
ADS1198_Send_CMD_Muti(0x40+Addr_CONFIG4,1,d);
d[0] = 0x08;d[1] = 0xCB; // power on WCTA+WCTB+WCTC,RLD1P,RLD1N,RLD2N为威尔逊中心信号源
ADS1198_Send_CMD_Muti(0x40+Addr_WCT1,2,d);
ADS1198_Send_CMD_One(RDATAC); // 连续读命令
ADS1198_START1; // 开始数据采集
}
}
//--------------------------------------------------------------------------
附件中为本文的WORD文档,因为有几张图片这里显示不出来,如果需要详细了解请下载附件!
非常感谢您的分享!!
Hi zuolin liang :
MSP430F5X系列的MCU内置硬件乘法器,当做乘法运算的时候CCS能够自动调用硬件乘法器,可以完成一些DSP功能。另外,心电信号是几百赫兹以内的信号,使用430完全可以实现数字滤波器的算法。
这是一篇ti MSP430 关于滤波器的算法的文档,供楼主参考:
www.ti.com/.../slaa331.pdf
谢谢“秋之初”的指点,非常感谢!
非常感谢你的分享,我正在学习使用ads1298,对我帮助很大,我想问一下,你的msp430的MCLK设置为多少?在ads1198初始化部分有P2DIR |= 0x60; // ads1198 RST,READY管脚输出,READY指的是DRDY这根线么,对单片机而言,它不应该设置成输入么?关于上电复位的延时,手册上是按照tCLK来的,而你的代码中给出了时间,是经验值么?希望能帮助解答一下,非常感谢
#define ADS1198_CS0 P3OUT &= ~BIT0
#define ADS1198_CS1 P3OUT |= BIT0
#define ADS1198_START0 P2OUT &= ~BIT5
#define ADS1198_START1 P2OUT |= BIT5
#define ADS1198_RST0 P2OUT &= ~BIT6
#define ADS1198_RST1 P2OUT |= BIT6
#define ADS1198_PWDN0 P2OUT &= ~BIT4
#define ADS1198_PWDN1 P2OUT |= BIT4
#define ADS1198_READY (P2IN&0x80) //----------修改
#define RDATAC 0x10
#define SDATAC 0x11
#define FALSE 0
#define TRUE 1
#define Addr_ID 0x00
#define Addr_CONFIG1 0x01
#define Addr_CONFIG2 0x02
#define Addr_CONFIG3 0x03
#define Addr_LOFF 0x04
#define Addr_CH1SET 0x05
#define Addr_CH2SET 0x06
#define Addr_CH3SET 0x07
#define Addr_CH4SET 0x08
#define Addr_CH5SET 0x09
#define Addr_CH6SET 0x0A
#define Addr_CH7SET 0x0B
#define Addr_CH8SET 0x0C
#define Addr_RLD_SENSP 0x0D
#define Addr_RLD_SENSN 0x0E
#define Addr_LOFF_SENSP 0x0F
#define Addr_LOFF_SENSN 0x10
#define Addr_LOFF_FLIP 0x11
#define Addr_LOFF_STATP 0x12
#define Addr_LOFF_STATN 0x13
#define Addr_GPIO 0x14
#define Addr_PACE 0x15
#define Addr_CONFIG4 0x17
#define Addr_WCT1 0x18
#define Addr_WCT2 0x19
//-------------------------------------------------------------------------
// ADS1198 spi 接口初始化
//-------------------------------------------------------------------------
void ADS1198_Spi_Init(void)
{
P3SEL |= 0x0E; // P3.1,P3.2,P3.3复用功能
UCB0CTL1 |= UCSWRST; // Put state machine in reset
UCB0CTL0 |= UCMST+UCSYNC+UCMSB; // 3-pin, 8-bit SPI Master,MSB first,Mode 0(ucckpl=0,ucckph=1)
UCB0CTL1 |= UCSSEL_2; // SMCLK
UCB0BR0 = 0x04; // /4
UCB0BR1 = 0; //
UCB0CTL1 &= ~UCSWRST; // 开启SPI
}
//-------------------------------------------------------------------------
// 发送ADS1198单字节命令
//-------------------------------------------------------------------------
void ADS1198_Send_CMD_One(uchar cmd)
{
while (!(UCB0IFG&UCTXIFG)); // USCI_B0 TX buffer ready?
UCB0TXBUF = cmd; // Transmit data
}
//-------------------------------------------------------------------------
// 传输ADS1198多字节命令
//-------------------------------------------------------------------------
void ADS1198_Send_CMD_Muti(uchar cmd,uchar len,uchar dat[])
{
uchar i;
ADS1198_Send_CMD_One(cmd); // 发送第一字节命令+地址
ADS1198_Send_CMD_One(len-1); // 发送第二字节命令,发送数据长度
for(i=0;i<len;i++)
{
ADS1198_Send_CMD_One(dat[i]); // 发送多字节数据
}
}
//-------------------------------------------------------------------------
// 接收ADS1198多字节命令
//-------------------------------------------------------------------------
uchar ADS1198_Recive_Data(uchar cmd,uchar len,uchar dat[])
{
uchar i;
ADS1198_Send_CMD_One(cmd); // 发送接收命令第一字节+地址
ADS1198_Send_CMD_One(len-1); // 发送接收第二字节命令,接收数据长度
for(i=0;i<len;i++)
{
ADS1198_Send_CMD_One(0); // 发送SPI时钟,DOUT=0
SomeNOP();SomeNOP();SomeNOP();SomeNOP(); // 延时
SomeNOP();SomeNOP();SomeNOP();SomeNOP();
if(UCB0IFG&UCRXIFG) // 判断接收标志
{
dat[i] = UCB0RXBUF; // 接收数据字节
}
else
{
return FALSE;
}
}
return TRUE;
}
//-------------------------------------------------------------------------
// 连续采集模式下接收数据
//-------------------------------------------------------------------------
uchar ADS1198_ReadData_Continue(uchar dat[],uchar len)
{
uchar i;
for(i=0;i<len;i++)
{
ADS1198_Send_CMD_One(0); // 发送SPI时钟,DOUT=0
SomeNOP();SomeNOP();SomeNOP();SomeNOP(); // 延时
SomeNOP();SomeNOP();SomeNOP();SomeNOP();
if(UCB0IFG&UCRXIFG) // 判断接收标志
{
dat[i] = UCB0RXBUF; // 接收数据字节
}
else
{
return FALSE;
}
}
return TRUE;
}
//-------------------------------------------------------------------------
void ADS1198_Init(void)
{
uchar d[8];
P2DIR |= 0x60; // ads1198 RST,START管脚输出----修改
P3DIR |= 0x01; // ADS1198 CS 管脚输出
ADS1198_CS0; // 选中ADS1198
ADS1198_PWDN1; // 禁止进入低功耗模式
ADS1198_START0; // 禁止采集
ADS1198_RST1; // 复位置高
delayMS(1000); // 延时1S
ADS1198_RST0; // 复位1198
delayMS(100); // 延时100MS
ADS1198_RST1; // 复位清除
delayMS(1);
ADS1198_Send_CMD_One(SDATAC); // 发送停止命令
ADS1198_Recive_Data(0x20+Addr_ID,1,d); // 读ADS1198 ID号
if(d[0]==0xB6) // 判断是否为ADS1198 ID
{
d[0] = 0xCC; // 内部参考+2.4V+RLDREF(AVDD-AVSS)/2+RLD buffer允许+RLD检测允许
ADS1198_Send_CMD_Muti(0x40+Addr_CONFIG3,1,d); // 配置寄存器
d[0] = 0x45; // Multiple readback+250SPS
ADS1198_Send_CMD_Muti(0x40+Addr_CONFIG1,1,d); // 配置寄存器
d[0] = 0x34; // INT_TEST内部测试信号+(-2X测试信号)+Fclk/2.048M
ADS1198_Send_CMD_Muti(0x40+Addr_CONFIG2,1,d); // 配置寄存器
d[0] = 0x33; // (7.5%/92.5%)+Pull-up/pull-down mode+DC lead-off detection turned on
ADS1198_Send_CMD_Muti(0x40+Addr_LOFF,1,d);
d[0]=0x60;d[1]=0x60;d[2]=0x60;d[3]=0x60;d[4]=0x60;d[5]=0x60;d[6]=0x60;d[7]=0x60;// 12倍增益+正常导联输入
//d[0]=0x65;d[1]=0x65;d[2]=0x65;d[3]=0x65;d[4]=0x65;d[5]=0x65;d[6]=0x65;d[7]=0x65;// 12倍增益+测试信号输入
ADS1198_Send_CMD_Muti(0x40+Addr_CH1SET,8,d);
d[0] = 0x01;d[1] = 0x03; // RLD1P,RLD1N,RLD2N对应R,L,F,为右腿驱动源
ADS1198_Send_CMD_Muti(0x40+Addr_RLD_SENSP,2,d); // 配置寄存器
d[0] = 0x00;d[1] = 0x00; // 8个通道不检测测导联脱落
ADS1198_Send_CMD_Muti(0x40+Addr_LOFF_SENSP,2,d); // 配置寄存器
d[0] = 0x01; // 通道1,通道2作为起搏检测通道,开启起搏检测缓冲器
ADS1198_Send_CMD_Muti(0x40+Addr_PACE,1,d); // 配置寄存器
d[0] = 0x02; // 持续转换模式+Lead-off comparators enabled
ADS1198_Send_CMD_Muti(0x40+Addr_CONFIG4,1,d);
d[0] = 0x08;d[1] = 0xCB; // power on WCTA+WCTB+WCTC,RLD1P,RLD1N,RLD2N为威尔逊中心信号源
ADS1198_Send_CMD_Muti(0x40+Addr_WCT1,2,d);
ADS1198_Send_CMD_One(RDATAC); // 连续读命令
ADS1198_START1; // 开始数据采集
}
}
是在抱歉,感谢楼上兄弟的提醒,有2个地方的注释修改了。我的READY是P2.7管脚,而原来定义的#define ADS1198_READY (P2IN&0x40)---这句是错的,但我在其他程序中调用P2.7的中断这个宏定义没有用上,所以就没看出这个错误!
//--------------------------------------------------------------------------
//------------------------------------------------------------------------
// 系统工作频率设置函数
// 系统工作频率为2M HZ
// 初始化主时钟: MCLK = REFO×(FLL_FACTOR+1)=2M,ACLK=REFO=32K
//------------------------------------------------------------------------
void UCS_Clock_Config(void)
{
UCSCTL3 |= SELREF_2; // Set DCO FLL reference = REFO
UCSCTL4 = SELA_2+SELM_4+SELS_4; // Set ACLK = REFO,MCLK=DCOdiv,SMCLK=DCOdiv
__bis_SR_register(SCG0); // Disable the FLL control loop
UCSCTL0 = 0x0000; // Set lowest possible DCOx, MODx
UCSCTL1 = DCORSEL_3; // Select DCO range 4MHz operation
UCSCTL2 = FLLD_1 + 124; // Set DCO Multiplier for 4MHz
// (N + 1) * FLLRef = Fdco
// (124 + 1) * 32768 = 4MHz
// Set FLL Div = fDCOCLK/2
__bic_SR_register(SCG0); // Enable the FLL control loop
// Worst-case settling time for the DCO when the DCO range bits have been
// changed is n x 32 x 32 x f_MCLK / f_FLL_reference. See UCS chapter in 5xx
// UG for optimization.
// 32 x 32 x 4 MHz / 32,768 Hz = 125000 = MCLK cycles for DCO to settle
__delay_cycles(125000);
// Loop until XT1,XT2 & DCO fault flag is cleared
do
{
UCSCTL7 &= ~(XT2OFFG + XT1LFOFFG + XT1HFOFFG + DCOFFG);
// Clear XT2,XT1,DCO fault flags
SFRIFG1 &= ~OFIFG; // Clear fault flags
}while (SFRIFG1&OFIFG); // Test oscillator fault flag
}
以上是频率设置函数,上电复位延时是怎么定的我记不清了,应该就是个经验值!呵呵!
不客气,也感谢你的回复和分享,我是新手,以后遇到问题还请多多指教
好贴
就需要这个的经验分享
Zuolin Liang,
你的反馈及任何意见对TI公司及产品来说都是非常宝贵的,它可以帮助TI公司及设计人员作出更符合特定市场需求的产品!谢谢!
对你的疑问及问题,有以下回复供参考。
1, 关于精度(16/24bit)的问题。考虑到很多来自人体的心电信号中有极化电压高达几百mV, 还有pace pulse,两者叠加在一起时,就需要较大动态范围了。另外专业ECG的RTI noise 要求15uVpp以下,所以16bit肯定是不够的。另外,以前的ECG需要很多颗运放,三级模拟处理,12bit ADC就够用了。而ADS129x只需一片就够用了,而且只需设置PGA GAIN=6就够用了, 这也正是高精度的24bit ADC的重要作用,即使对幅度很小的信号,它可以保证足够高的分辨率。
2,EEG的信号幅度很小,如你所说uV级。 但是TI ADS1299 for EEG的RTI noise<1.0uV p-p* (70Hz BW),是专门针对脑电的。
3,AVDD-0.2V是absolute input voltage,超过Vref确实没用处,但允许超过。
4,COPL 和 CPHA 的注释和你的结果有差异,极可能是笔误,容我们确认一下,稍后反馈。
5,AVDD和DVDD测量误差的问题,去掉AVDD and DVDD之间的磁珠看一下,所测误差值是多少?电流流过磁珠必然会有压降。对24bit ADC, 2.4V基准来说, 两三豪伏的差分电压输入就会产生10000个以上的数字量输出。
6,当电极脱落时,CH1 CH2的两对差分输入自然就100%悬空了,但是对CH3~CH8不同,因为伴随V1~V6输入的是WCT,其源输出阻抗是不能忽略的,所以差分信号肯定会有一定偏移,高通滤波器同样可以去除它。
7,个人认为MSP430运行大量的FFT肯定不够用,如果是做holter,考虑到低功耗及运算能力,还有价格因素等, TMS320C553x DSP是不错的选择。但是如果算法过于复杂,推荐用32bit ARM.
8,导联检测需要设置相关的寄存器,比如 DC lead off, 特定情况下还要调整 comparator的threshold register setting。如果现场有强干扰,软件做一些智能判断会使这个功能更实用。
9,前面提到过, 即使一级放大只有6倍增益,分辨率已经足够用了,因为有高精度24bitADC。 所谓有得必有失, 集成度高了,所以就不需要以前传统的硬件高通滤波器了,而且硬件高通对电容的要求不是一般的高。 当今的CPU处理器速度越来越快,简单的滤波器不会占用什么资源。从做产品的角度来看,只要在软件中能实现的,尽量不用硬件做,这早已是行业共识。它不仅能节省成本,更能为今后产品服务灵活省级。
Regards,
JHL
谢谢JHL老师的指点,很多疑惑我都解释清楚了!因为搞这东西的时间很短,很不专业,所以有些问题可能很幼稚让您见笑了!另外,有2个问题麻烦您有空试验下.1是AVDD,DVDD测量误差的问题,我曾经怀疑过时磁珠的问题,就把磁珠去掉,用跳线短接了,可是问题依旧!2就是CH1,CH2的基线电压比CH3-CH8基线高的问题,这种情况是在连接心电模拟仪就出现的,不存在电极脱落的情况!
非常感谢楼主的分享。但又个问题不明白 ADS1298_SpiSend_CMD_One(0); // 发送SPI时钟,DOUT=0
这句话的意义何在呢?时钟不是应该由430的uclk管脚发出去吗?
To Zuolinliang,
之前提到的CPOL = 0 and CPHA = 1 是针对MCU SPI的设置,这个设置的作用是 SLCK在空闲时是低电平,MCU SPI口会在SCLK