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图5 基线电路图
3.1.5 后置处理电路及单片机处理系统
因为生理信号很微弱，需经过二次放大，所以将基线稳定后的波形，再经过后级直流放大器放大，可获得峰值Vpp为6 V -8 V的输出电压，送A/D转换器再到单片机处理系统。单片机处理系统采用8051作为处理器， 外接2764EPROM作为外部程序存储器。前置处理电路送呼吸方波到8255A并口扩展口，运用测频法算出呼吸率并数码显示。单片机系统设置8255 A的c1口为报警信号输出口，一旦发现病人呼吸不正常，c1口送高电平信号，报警电路和单脉冲刺激电路开始工作。
3.1.6 单脉冲刺激电路
生物体对电、机械的刺激可以产生兴奋，但只对电刺激能准确的控制参数，合适的电刺激不会造成对人体的伤害。和电刺激有关的参数有：刺激强度、刺激期间、刺激强度相对时间的变化率，它们互相影响。刺激无限长采用直流电，而引起的刺激强度阈值就称为基强度，刺激强度是基强度的2倍，当引起组织兴奋在需要的最短刺激期间以下时，即使加大刺激强度，也不能引起兴奋。
3.2 数字信号电路设计
3.2.1 MCS-51单片机的概述[14]
MCS-51系列单片机的典型产品为8051，8751，8031。
本设计采用8051控制整个系统，不仅控制程序较为简单，而且能达到较好的控制效果。
AT89C51单片机采用40引脚的双列直插式封装(DIP)，有4个I/O端口，笼统的表示为P0～P3，在访问片外扩展存储器时，低8位地址和数据由P0口分时传送，高8位地址由P2口传送。
VCC：供电电压，正常操作和对EPROM编程及验证时均使用+5V电源。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8 TTL门电流。当P1口的管脚第一次写“1”时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入“1”后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器能接收输出4个TTL门电流。当P2引脚写入“1”时，其管脚被内拉为高电阻，可作为输入。并以此作输入时，P2口被外部拉为低电平，并输出电流信号。这是因内部被上拉。P2口用作外部ROM或16位地址外部RAM 进行存取时，P2口将输出高八位地址。在地址“1”时，利用了内部被上拉的优势，当对外部八位地址数据存储器操作时，P2口则输出特殊功能寄存器的内容。P2口在编程与校验的时候接收的是高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口是一个多功能的端口。P3口为一个内部提供上拉电阻8位双向I/O口，用来接收输出最多4个TTL门电流。在P3口输入“1”后，它们就被内部拉为高电平，并作为输入[9]。作为输出，由于被外部拉为低电平，P3口则输出电流，这是因为上拉的缘故。
RST/VPD (9)：复位
ALE/PROG (30)：地址锁存信号
PSEN(29)：外部程序存储器读选通
EN/VPP(31)：内部、外部程序存储器选择
XTAL1(19) 和XTAL2(18)：外接石英晶体
图6单片机的引脚图
3.2.2 数码显示电路
单片机应用系统中，常用的显示器有LED和LCD两种。它们都成本低，配置灵活，方便与单片机相接。随电子技术的快速发展，近年来，也开始出现有配置简易形式的显示的CRT接口，以方便图形显示。本文将采用单片机中普遍使用的LED显示。