[發(fā)明專利]呼吸機(jī)的下位機(jī)向上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的方法和呼吸機(jī)

在審

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• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN109939310A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 成杰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京誼安醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號: A61M16/00
• 分類號: A61M16/00;H04L29/08
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;李彪

本發(fā)明公開了一種下位機(jī)向上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，該方法通過串口發(fā)送數(shù)據(jù)，其特征在于，在下位機(jī)設(shè)置一個緩沖區(qū)，下位機(jī)實(shí)時或定時的向緩沖區(qū)寫入數(shù)據(jù)，下位機(jī)每隔時間T2將對緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，并通過串口發(fā)送至上位機(jī)；所述數(shù)據(jù)的寫入為連續(xù)寫入或間斷寫入。本發(fā)明可以防止CPU的等待，減少CPU的占用率，并且不會丟失數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于呼吸機(jī)通信控制領(lǐng)域，具體涉及呼吸機(jī)的下位機(jī)向上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的方法和呼吸機(jī)。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有的呼吸機(jī)中經(jīng)常存在多個單片機(jī)外圍設(shè)備，需要經(jīng)呼吸機(jī)內(nèi)單片機(jī)的串行接口，與呼吸機(jī)單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。例如，氧氣流量傳感器、空氣流量傳感器，均需與呼吸機(jī)中單片機(jī)的串行接口連接，用于用戶系統(tǒng)上電讀取傳感器的內(nèi)部校驗(yàn)數(shù)據(jù)，其它單片機(jī)外圍設(shè)備也需要與呼吸機(jī)中單片機(jī)通過串行接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

申請人曾經(jīng)就呼吸機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸提出相應(yīng)的改進(jìn)方法。在之前，主流的單片機(jī)中一般只有兩個串行接口，當(dāng)傳感器較多的時候，如果不對串行接口進(jìn)行擴(kuò)展，會限制呼吸機(jī)功能的實(shí)現(xiàn)及擴(kuò)展。

而要滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，就必須對單片機(jī)的串行接口進(jìn)行擴(kuò)展。專用擴(kuò)展芯片SP2327/8DP系采用低功耗CMOS工藝設(shè)計(jì)的多串口擴(kuò)展芯片，可實(shí)現(xiàn)將一個較高波特率單片機(jī)串行接口擴(kuò)展為三個較低波特率串行接口，它主要是為解決目前大多數(shù)8位和16位單片機(jī)串行接口太少，絕大多數(shù)都只有一個，而且為特別設(shè)計(jì)的，但是成本相對較高。

申請人基于此提出了中國專利申請CNCN103893868A的技術(shù)方案，該發(fā)明提出一種呼吸機(jī)串行接口擴(kuò)展裝置，實(shí)現(xiàn)了呼吸機(jī)中單片機(jī)控制器的一個串行接口可以與多個單片機(jī)外圍設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，克服了一個串行接口只能連接一個單片機(jī)外圍設(shè)備的問題，并且裝置簡單，占用資源少、硬件成本低，無需其他軟件操作。

該呼吸機(jī)串行接口擴(kuò)展裝置，所述裝置包括：多組單片機(jī)外圍設(shè)備數(shù)據(jù)端、開關(guān)選擇單元、單片機(jī)數(shù)據(jù)端；

所述多組單片機(jī)外圍設(shè)備數(shù)據(jù)端與呼吸機(jī)的各單片機(jī)外圍設(shè)備連接，用于從所述各單片機(jī)外圍設(shè)備接收數(shù)據(jù)或向所述各單片機(jī)外圍設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)；

所述開關(guān)選擇單元包括多個控制輸入端，與所述呼吸機(jī)中單片機(jī)的空閑串行接口線連接，所述單片機(jī)設(shè)置多個控制輸入端為不同的二進(jìn)制組合狀態(tài)，用于從所述多組單片機(jī)外圍設(shè)備數(shù)據(jù)端中選擇一組，與所述單片機(jī)數(shù)據(jù)端進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；

所述單片機(jī)數(shù)據(jù)端與所述呼吸機(jī)中單片機(jī)的串行接口連接，用于向所述單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)或從所述單片機(jī)接收數(shù)據(jù)。

該發(fā)明的提出解決了串口數(shù)量過少的問題，但是，現(xiàn)實(shí)中仍然存在數(shù)據(jù)量較大時會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的問題。

按照本領(lǐng)域技術(shù)人員的一般理解，呼吸機(jī)分為上位機(jī)(顯示器)和下位機(jī)，其中上位機(jī)負(fù)責(zé)顯示數(shù)據(jù)和波形，下位機(jī)負(fù)責(zé)控制各種閥門，上位機(jī)和下位機(jī)的通信主要依靠串口進(jìn)行，由于數(shù)據(jù)量大并且實(shí)時性比較強(qiáng)，如果發(fā)送機(jī)制出現(xiàn)問題，將會導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失。

目前，常規(guī)的數(shù)據(jù)通信過程中，一般下位機(jī)往上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時，會先判斷通訊數(shù)據(jù)線是否為忙狀態(tài)，如果為忙狀態(tài)，就要等待，直到數(shù)據(jù)線為閑時才能發(fā)送數(shù)據(jù)，按照通訊數(shù)據(jù)的定義，一幀數(shù)據(jù)為8個字節(jié)，每個字節(jié)為8位(加上起始位和一位停止位共10位)，通訊的波特率選擇38400bit/s，所以傳送一幀數(shù)據(jù)的最短時間大約為1/38400*8*10＝2.08ms,所以發(fā)送前后兩幀數(shù)據(jù)的時間不能低于2.08ms，如果低于該值，第一幀數(shù)據(jù)還沒發(fā)送完成就開始發(fā)送第二幀數(shù)據(jù)，如果第二幀數(shù)據(jù)覆蓋第一幀數(shù)據(jù)就會導(dǎo)致丟數(shù)。

而呼吸設(shè)備和普通的設(shè)備存在差異，這意味著不可使用常規(guī)的方式進(jìn)行解決。