近年来依据医疗的严峻现状，医学院的教育功用不断削弱；医院对医师的要求又不断进步，学校教育与医院要求呈现脱节。社会的展开，医疗体系的变革，媒体的宣扬，民众的法律意识大大加强，一系列医疗法规的出台，进一步清晰了患者的各项权益。患者，这一以往传统医学教育的主体更多的挑选回绝合作教育作业。而近年来医疗纠纷的增多与医患联系的严重，出于本身利益的考虑，医院的教育功用不断削弱。医学院校在临床医学教育中的惯例方法是：理论教育+单项技能练习——见习——临床实习。但因为种种原因，见习不能有用展开，然后导致“理论教育+单项技能练习”这一教育方法的构成。依据以上现实情况，医学院校内教育的为难局势迫切需求改动。将“仿照教育”引进校内教育流程，构成“理论教育+单项技能练习——仿照教育——临床实习”新式的临床医学教育方法。该体系结构简略，经过模型人的办法再现临床医学的作业场景，为学习者供应了一个无风险学习临床常识和技能的条件和环境。
1 体系结构组成
从结构方面看，该体系能够分红模型人和遥控器两部分。模型人首要有内部无线接纳设备和操控设备以及人体外表的专用设备。遥控器上有液晶显现屏、键盘以及相关阐明。查核者能够很便利地向模型人内部的无线接纳设备宣布指令信号，无线接纳设备以收到的指令来确认是什么疾病类型，然后操控模型人身上各方位点应该宣布什么声响，当听诊器接触到模型人身上相应的方位点时，相应的设备会给操控单元一个方位信号，然后操控单元将这个信号经过多路仿照开关操控相应的喇叭闭合宣布地点点的心肺听诊音，被查核者经过听诊器将此声响传到人耳朵里，这就完好仿照了一次实在的听诊进程。被查核者经过听诊器的探头触诊模型人的不同体位，并经过听诊器来听诊不同方位的各种病理特征，由此来判别是否为某种疾病，然后到达教育和培训的意图。
2 体系的功用组成
从功用方面，该体系又可分为语音播映单元、多路仿照开关、方位辨认开关、无线通信单元和电源及低功耗规划单元六个部分。其间模型人内部体系框图如图1所示。
遥控器的体系框图如图2所示。
2．1 主操控器芯片的挑选
主操控器是整个体系的中心部分，主操控器芯片的挑选联系到整个体系功用的完结与否。本体系要完结语音播映、无线收发、多路仿照开关、电源低功耗、上位机教育等功用，所以就要求该芯片具有较高的运算速度，较大的RAM和FLASH空间，具有可扩展的IO口(比方I2C，SPI等)兼容一些外部芯片(如带有SPI的FLASH存储器或许一些其他芯片)，而且功耗较低，调试便利等。归纳上述要素，主操控芯片用美国德克萨斯(TI)公司出产的MSP430，因为该体系是便携式心肺听诊体系，选用电池供电的办法，所以要求有必要超低功耗，这样才干满意医学教育的要求，而该芯片最大的特色便是低功耗，电压准备作业方法是3．3 V，正常作业时电流在几毫安，彻底满意体系要求。该芯片具有如下功用：
低电压规模：1．8～3．6 V；
超低功耗：规范方法1．3 mA，RAM坚持封闭时为0．1 mA；
低电流：7 mA在32 kHz，2．2 V，250 mA在1 MHz，2．2 V；
5种节点方法和6 ms内从等候方法唤醒；
16位RISC指令结构和125 ns指令周期；
12位A／D转化和内部参阅电压、采样坚持、主动扫描特性；
16位守时器并带有映射寄存器的7路捕获、比较寄存器，守时器B；16位守时器并带有3路捕获／比较寄存器，守时器A；片内比较器；
串行在线编程，无须外部编程电压，安全熔丝维护程序代码；
内含60 KB闪存，2 KB随机存储器。
2．2 语音播映
语音播映是本体系一个重要组成功用之一。在这里有两个问题需求处理，一个是语音数据的存储，另一个是语音的编解码和播映。因为WAV波形数据占用的空间较大，所以有必要先对原始数据进行紧缩编码。因此该体系选用中青世纪科技公司开发的PM50智能语音芯片，它既是语音播映电路，也是智能单片机，其音质水平，价格都要略优于闻名的ISD电路，一起也有21 kHz的高保真音质。该芯片由专用的语音单片机和FLASH RAM存储器调集构成，它既有13～100 s的多段语音播映功用，也有单片机可编程的智能特性，该芯片具有如下特色：
可存储声响长度：13～100 s；
宽规模作业电压：DC 3～6 V；
作业电流50 mA，静态电流1μA；
直接驱动8 Ω 0．5 W的喇叭，具有PWM和DAC两种音频输出方法；
宽规模采样频率：4．8～21 kHz；
录制的语音可分并行1～8段和串行128段；
自带8个输入端口，9个输出端口，功用均可由用户自界说；
FLASH RAM结构，能够重复擦写录入，寿命在1万次以上；
两种封装方法：COB28和COB16；
开发用的电脑软件系超智能傻瓜图形规划，外行也能运用；
合作编程软件能够开宣布并行、串行、智能型等多种操控方法；
最小体系的外围电路只需一只振动电阻、一只电源滤波%&&&&&%；
有13 s／20 s／50 s／100 s多个时刻层次可选；
完结开发和实验出产后，直接用源文件投产掩膜，音质作用、功用功用不变。
2．3 多路仿照开关
多路仿照开关首要是用来挑选播映方位点喇叭声响的，因为PM50芯片只能衔接一路扬声器，所以只能经过多路仿照开关来挑选各路喇叭接通，而MAX306CPI芯片是十六位多路挑选开关，能够将两片芯片扩展起来构成32路挑选开关，芯片电压在4．5～30 V之间，功耗十分小，且不影响喇叭的发音，彻底满意要求。而且听诊器探头能够轻易地牵动模型人皮下的专用方位，所以选用这种技能对本体系来说是一个很好的挑选。
2．4 无线模块的规划
无线模块的规划包含两个部分：硬件规划和软件规划。硬件规划首要包含PCB图的布局走线和天线规划两方面，软件规划首要是通信协议的界说。
无线模块作业在ISM(Industrial Scientific Medical)超高频段，因此对PCB板的布局提出了更高的要求。一般来说，外围元件要尽或许接近无线芯片，而且一切元件要尽或许摆放在PCB板的同一侧，这样能够在PCB板的别的一侧进行大面积的敷铜以削减搅扰。软件方面，杰出的通信协议也是无线模块安稳作业的重要保障之一。通信协议除了规则应对联系之外，检错也是一个重要环节。现在比较常用的检错办法是循环冗余校验(CRC校验)，其特征是信息字段和长度字段的长度能够恣意选定。CRC码集的挑选原则是：若设码字长度为N，信息字段长度为K，校验字段长度为R，其间N=K+R，则关于CRC码会集的任一码字，当且存在一个R次的多项式g(x)，使得：
式中：m(x)为K次信息多项式；r(x)为R-1次校验多项式；g(x)为生成多项式。发送方经过生成g(x)来发生CRC码字，接纳方将接纳到的码字多项式与生成多项式g(x)相除，若能除尽，则阐明接纳正确。
2．5 电源模块
在便携式产品的规划中，为防止频频替换电池，延伸产品的一次运用时刻，低功耗规划一直是重中之重。电源模块首要用于对电池组的办理，并给体系的其他模块供电。电源横块首要用在遥控器上，用来供应遥控器各模块正常作业。本体系选用的是两节电池供电的办法，具有升降压功用的DC／DC电源芯片。杰出的电源模块规划能够有用进步电池的使用功率，保持安稳的电压，削减电源纹波，增大输出电流。
2．6 低功耗规划
因为本体系选用的是两节干电池供电的办法，对体系功耗要求比较高。为了延伸电池的运用寿命，防止频频地替换电池，在体系规划的各个环节都要考虑到低功耗的规划要求。低功耗规划便是要下降体系时钟频率、电源电压以及门的活泼要素。从硬件方面来讲，要下降体系的功耗，就要尽或许挑选低功耗的芯片，或许带有休眠功用的芯片。软件方面，能够选用连续唤醒的作业办法。假如某个功用模块作业的闲暇时刻较长时，能够暂时将其封闭或许使其处于低功耗状况，然后经过守时唤醒来检测应对信号，只有当接纳到应对信号时模块才进入作业状况。经过连续唤醒的办法能够极大地下降体系的功耗。
3 上位机教育软件
主操控器经过I／O口将模型人的方位信息传到上位机，上位机依据收到的方位信号来操控上位机软件界面的显现，能够显现听诊的方位、声响特色、与呼吸的联系以及声响的波形信息，别的还能够外接扬声器扩大播映所听到的心肺声响，到达医学教育的意图。上位机界面的规划框图如图3所示。
4 结语
MSP430系列单片机的迅速展开和使用规模的不断扩大，首要取决于以下特色：强壮的处理才能；选用了精简指令集(RISC)结构；具有丰厚的寻址办法；简练的27条内核指令以及片内数据存储器都能够参与多重运算；高效的查表处理指令；较高的处理速度，在8 MHz晶体驱动下指令周期为125 ns。这些特色确保编制出高功率的源程序。别的MSP430系列单片机的中止源较多，而且能够恣意嵌套，运用时灵敏便利。当体系处于省电的备用状况时，用中止请求将它唤醒只用6μs。
本体系的长处是因为体系使用MSP430超低功耗功用，因此规划具有很高的实用性和安稳性，而且该芯片具有较高的运算速度，较大的RAM和FLASH空间，具有可扩展的I／O口，兼容一些外部芯片，调试便利等长处。体系用一般听诊器去测验心肺音，更能传神仿照实在的临床环境，因此相关技能产品的研讨和开发，不只关于进步现阶段我国医学仿照教育的水平具有重要的现实意义，一起也具有杰出的市场前景。
