Procesamiento Digital de Seííales Fisiológicas

(1)

Universidad Autónoma Metropolitana

- Iztapalapa

Seminario de

Proyecto

Ingeniería Biomédica

Procesamiento Digital de Seííales Fisiológicas

Eduardo Nnvarrcte

Paz

85226557

Asesor:

(2)

INTRODUCCION

Existen muchos filtros digitales y diseño de algoritmos reconocidos usados en procesamiento

digital de señales biomedicas. En un instrumento médico uno dispone de esos algoritmos tipicos

que deben operarse en tiempo real. Por ejemplo, una unidad de cuidados intensivos

computarizada debe adquirir el electrocardiograma

de un paciente, reorganiza las

caracteristicas claves de la señal, determinando si la señal es normal o anormal, y reportando

esta información en un modo oportuno.

Existen tres tipos de datos que pueden ser adquiridos, manipulados y almacenados en un

hospital. Datos alfanumericos que incluyen el nombre del paciente y dirección, numero de

identificación, resultados de la prueba de laboratorio, y notas físicas. Datos para imagenes que

incluyen rayos x y rastreo de tomógrafia computarizada, resonancia magnetica de imagenes y

ultrasonido.

Datos

proporcionados

por

señales

fisiologicas,

por

ejemplo

el

electrocardiograma(ECG), el electroencefalograma(EEG), y trazado de presión sanguinea.

Diferentes sistemas son necesarios para manipular cada uno de

los

tres tipos de datos. Los

datos alfanumericos son generalmente controlados y organizados dentro de una base de datos

usando una computadora personal de proposito general.

Los

datos de imagen son almacedos en pelicula. Sin embargo son desarrollodos para

almacenamiento de imagenes y sistemas de comunicación que puedan almacenar imagenes en

forma digital y discos opticos y distribuidos entonces en demanda sobre un area local de red de

alta velocidad para graficas de alta resolución desplegadas en monitores localizados a través

de un hospital.

Las señales fisiologicas requieren que sean monitorizadas durante una cirugia en el cuarto de

operaciones, requiriendo procesamiento en tiempo real. El clinico puede conocer

inmediatamente si el instrumento encuentra lecturas anormales con el anális de datos

continuos.En este tipo de datos es en el que se concentra este proyecto.

En las decadas pasadas el microprocesador tuvo un impacto significante en el diseño de

instrumentación biómedica. La evolución natural de

los

instrumentos basados en

microprocesador son para m8s dispositivos inteligentes.

La evolución del microprocesador empezo desde muy temprano a partir de 1971, como una

unidad central de procesamiento primitiva, hasta

los

componentes potentes de hoy, con un

impacto significativo

en el disefio de instgrumentacih biomédica. Muchas computadoras

tes y memorias

son

empaquetadas dentro de circuitos integrados muy pequeños para

proporcionar coda vez mas

instrumentos optimos y potentes. Las pcs han venido a ser

herramientas poderosas con muchas aplicaciones biomedicas que requieren procesamiento de

información y almacenamiento. En el futuro se podra desarrollar nuevos instrumentos médicos

para direcdonar problemas que no han sido resueltos. Esta posibilidad existe porque sistemas

basados en microprocesadores continuamente se optimizan en tanto en tamaño, costo y

consumo de potencia, al igual que

los

elementos de almcenamieto como las memoria,

lo

cual

da a un sistema una gran potencia.

El concepto general de convertir una señal de tiempo continuo a una representación utilizable

por un microprocesador, radica en el hecho de que se puede representar una señal de tiempo

continuo por valores de amplitud instantaneos tomados en puntos periodicos en el tiempo

(

valores discrestos). Aun se es

mas importante, la capacidad de recontruir la señal original

perfectamente con exacto esos puntos muestreados.

Las señales biomedicas vienen en todas las formas y tamaños, sin embargo, para poder

capturar y analizar esas señales, algunos pasos generales de procesamiento son requeridos

para todas las señales. La siguiente figura ilustra un sistema de conversión de señal general

analogica a digital (ND).

(3)

es bastante pequeña en amplitud

(

e.g.

El

ECG tiene rangos de

l o p

a 5mv). La amplificacion es

necesaria para brindarle

la amplificación de la señal dentro

de

los rangos de el

ND. La

amplificacion debe ser hecha de

tal manera que la señal fuente no se degrade.

Si hay varias

señales de entrada para ser convertidas, un

multiplexor anhlogico es necesitado para enviar a

cada señal a el convertidor

ND.

Para minimizar aliasing, un filtro pasa-bajas es despues usado

para limitar en banda a

la señal para despues ser muestreada.

Un circuito de

muestre0 y

retención es requerido en la entrada a el convertidor

A/D para retener la señal analógica en un

valor constante durante

el proceso de conversión. Finalmente el convertidor

analogico-digital

cambia

los voltajes analógicos a una representación digital.

Despues la información de la señal biomedica digital es almacenada en un dispositivo

de

almacenada en un dispositivo de memoria para mas tarde procesarla por una computadora. En

algunos casos este procesamiento puede ser dado en tiempo real. Otro posible uso para la señal

digital es un sistema de control. Después el controlador requiere una señal analógica, para esto

un convertidor Digital-Analogica es necesario.

La salida analógica puede

ser usada para

controlar el flujo de gases en una maquina de anestesia

o

la temperatura en un incubadora.

Una vez adquirida la señal digital esta puede se manipulada por el procesamiento digital

de la señal, que puede consistir en

integrarla, derivarla, obtener su espectro

de potencia,

su

correlación, autocorrealcion, filtrar la señal ya se para obtener un rango

de frecuencia que nos

proporcione la información deseada, como un filtro pasa-banda, rechazar frecuencias muy bajas

como ruido esto se puede con un

filtro pasa-bajas

o

filtros pasa-altas si se requiere analizar

frecuencia altas

etc. Todo es tipo de procesmiento

digital de señales tiene como objetivo

obtener información de señales biomédicas para poder tener un

mejor diagnostico de

el

paciente.

OBJETIVO

Dado el protocolo de comunicación serial de un sistema minimo basado en el microcontrolador

68HC11 con una

PC

de propocito general, capturar una señal fisiologica con el miccrocontrolador

y

transmitirla a la

PC

desplegando la informacion en tiempo real y posteriormente

realizar

el

procesamieto digital de señales biomedicas como:

a).- Integración

b).- Derivación.

c).- Analizia espectral.

d).- Correlacion.

e).- Aufbcorrelacion.

9.-

Filtrado (Pasa-bajas y Pasa altas)

DISEÑO

Requerimientos de diseño:

1 .-

Un sistema minimo basado en el microcontrolador 68HC11

2.-

Una PC de proposito general 286/AT con disco duro de 80 Mbytes y 2 Mbytes en memoria

3.-

Un protocolo de comunicación serial RS232.

4.-

Fuentes de alirnentacion (5volts, +9volts,-9volts).

5.-

Soporte de Software para progamación de el 68HC11 a nivel ensamblador.

6.-

Soporte de Software para el despliegue

y

procesamiento

,

programando en lenguaje C.

(4)

Configuracion del diseño a bloques.

Fuente

PC

5 volts

Señal

fislologica

l i l

1

U

68HC11

RS232

I

e -

U

Fuente

(5)

DESARROLLO DE SOFTWARE

Se realizaron dos programas, uno en ensamblador para

la

captura

y

transmision de la seiial, la

transmicion se realizo a

9600

baudios

y

el programa recide en la EMPROM del sistema minimo

del 68HC11.

El

otro programa fue realizado en lenguaje C para

la

recepcion, despliegue

y

procesamiento de la señal.

Acontinuacion se presentan los dos programas.

PROGRAMA EN

c

PARA LA RECEPCION, DESPLIEGUE

Y PROCESAMIENTO DE LA SEÑAL

#include <dos.h> #include <math.h> #include cgraphics.h> #include <conio.h> #include <stdio.h>

union REGS rin,rout;

int dato1 [1024],dato2[1024],dato3[1024];

int num=63; char resp,rn = *S';

char nom1 [30], nom2[30]; FILE 'fp;

void main()

I

void A-D(int nurn, int dato[1024]); void initgraph(v0id);

void init-rs(void);

void leer-CAD(int nurn,int ret); void rnenu(char resp); void C-Arch(void); void Conv(void);

int Prueba(char nom[30]); void Convolve(void);

void Captura(char norn[30],int 'dato,int 'I);

void Conv(void); void Corr(void); void AutC(void); void Correl(void); void Aut(void); void VerArch(void); void FilH(inbnurn); void FilL(int nurn); void Int(int num); void Der(int num);

menu(resp);

P

Digitalizaci6n de senales analogicas de magnitud 5 volts y despliegue en monitor ' I

void A-D(int num,int dato[1024])

char c = 0x00;

int i;

float ejex;

ejex = (float)542/nurn;

(6)

clearviewport(); outtextxy(53,395,");

for (i

=

1; i e= num-1; i++)

c = getch(); closegraph(); restorecrtmode(); textbackground(BLUE); textcolor(YELL0W); clrscr();

lineto(i*ejex,abs( 0.307'dato[i]));

void init_graph(void)

{

int i,md, mn = DETECT; char s[l2];

initgraph(&mn, &md,"..\\bgi"); cleardevice();

setcolor(WH1TE);

settextjustify(CENTER-TEXT,TOP-TEXT); setfillstyle(1 ,BLUE);

floodfill(O,O.BLUE);

outtextxy(320,20,"68HCll Transmisi6n serial COMZ);

outtextxy(320,41O,"ESC

-

Terminar"); setlinestyle(SOLID-LlNE,O,NORM_WIDTH);

rectangle(50,78,600,397);

for (i = O ; i c 6 ; i++)

{

itoa(i,s,7);

outtextxy(40.398 -(64 ¡),S);

setviewport(53,80,595,395,1); clearviewport();

1 I

void init-rs(void) I' inicializaci6n de la linea serie ' I {

rin.h.ah = O; rin.x.dx = O;

rin.h.al = OxC3; I' 4800Bd, N-paridad, 1 bit stop, 8 bits data ' I

int86(0x14,&rin, &rout);

I

A

void leer-CAD(int num,int ret) I' Lee consecutivamente num datos por cada llamada'/

( int i;

for (i = O; i <= num; i++) (

delay(ret); rin.h.ah = 2; rin.x.dx = O;

int86(0x14,&rin,&rout); dato1 [i] = (rout.h.a1)'4;

1 I

void menu(char resp) /* menu principal */ {

resp = * ';

while( resp I= Y )

textbackground(BLUE); textcolor(YELL0W);

(7)

clrscr();

gotoxy(l,7);

printf(" a) Crear archivos W); printf(" b) Convoluci6n W);

printf(" c) Correlacibn W); printf(" d) Autocorrelaci6nW); printf(" e) Ver archivoW); printf(" x) SalirW); printf(" Opci6n?");

resp = tolower(getch()); printf(" W);

switch(resp)

(

case 'a' : Cprch();

case 'b : Conv();

case 'c' : Corro;

case 'd : AutC();

case 'e' : VerArch(); break;

break;

1

textbackground(BLACK); textcolor(WH1TE); clrscr();

I

void C-Arch(void)

(

char car; int ¡,ret = -1 ;

int yi = O;

while((num%64 I= O)

11

(ret < O)) (

clrscr(); gotoxy(l,8);

printf(" Nombre del archivo ");

scanf("%s",noml); printf(" W); 14

printf(" Numero de puntos ");

scanf("%d,&num); printf(" W);

printf(" Retardo entre muestras ");

scanf("%d,&ret); printf("W);

1

P init-rs();'/

I' leer-CAD(num,ret);'/

/*for (i = O; i < 1024; i++) (

yi =y¡ + 10;

if (yi <= 50) datol [i] = O; else{

datol [i] = 1024;

I

if (yi > 100) yi =

o;

Y/

{

(8)

yi = yi + 1;

if (y¡>= 256)

{

yi =

o;

1

datol [i] = 4'yi; eke

I

yi = yi + 1;

I

datol [i] = 4'yi;

I

P datol[i] = (int) i;'/

fp = fopen(nom1 ,"wb);

fwrite(&num,sizeof(int),l ,fp);

fwrite(dato1, sizeof dato1,l ,fp); fclose(fp);

P fp

=

fopen(norn1 ,"rb); fread(dato1 ,sizeof dato1,l ,fp); for (i = O; i < nurn; i++)

fclose(fp);*/ printf("%d ",dato1 [i]);

printfrdesea graficarlo? ");

car = tolower(getch()); if (car == Y ) {

A-D(nurn,datol); textbackground(BLACK);

int Prueba(char nom(301)

{

if((fp = fopen(nom,"rb)) == NULL )

return 1 ;

fclose(fp); return O;

I

void Captura(char nom[30],int 'dato.int 'I)

{ int i=l; ~~

fp = fopen(nom,"rb); fread(dato1 ,sizeof dato1,l ,fp);

*I = datol [O];

for (i = O; i '1+1; ++i) dato[¡] = datol [i];

fclose(fp);

I

void Conv(void)

{

printf("Nornbre del primer archivo ");

scanf("%s",noml); printf(" W);

printf("Nombre del segundo archivo ");

scanf("%s",nom2); printf(" W);

if(Prueba(norn1)

11

Prueba(nom2))

{

(9)

1

else{ printf("Archivos abiertos

,

espere un momentoh");

I

Convolve();} void Corr(void)

(

printf("Nombre del primer archivo ");

scanf("%s",noml); printf(" W);

printf("Nombre del segundo archivo ");

scanf("%s".nom2); printf(" h");

if(Prueba(nom1)

11

Prueba(nom2))

{

if(Prueba(nom1)) printf("No se pudo abrir el primer archivoh"); else printf("No se pudo abrir el segundo archivoW);

else{ printf("Archivos abiertos , espere un momentoh");

Carrel();}

1 I

void AutC(void)

(

printf("Nombre del archivo ");

scanf("%s",noml); printf(" W); if(Prueba(nom1))

(

1

printf("No se pudo abrir el primer archivoh");

else{ printf("Archivo abierto , espere un momentoh");

AutO;)

1

void Convolve(void)

int It ,I2,Max; int j,k,i;

Captura(nom1,Bdatol ,811); Captura(nom2 &dato2,812); Max I t +12-1!

if (Max >= 1023)

{

if((ll>=l024) 88 (12>=1024))

{

I1 = H/2; 12 = 12/2 ;

Max = 1023;

1

else

if (I1 >=1024) I1 = 1112; else 12 = 12/2;

Max = I t +12-1;

1 I

for(k=l; k <= Max; ++k) dato3[k] = o;

for(i=l ; i <= It; ++i)

for(j=l ; j <= 12; ++j)

{

dato3[kl = ((dato3[k] + datol(i]'dato2~])r>4)+420;

(10)

I

A_D((Max+260)/2,dato3); textbackground(BLACK);

I

void Correl(void)

int I1 J2,Max; int k,l,nl;

Captura(nom1 ,&dato1 ,&ll);

Captura(nom2,&dato2,&12);

Max =12;

for(l= O; I< Max-1; ++I)

nl = 12+1 -I;

if (ni >= I1 -1) ni = 11-1; dato3[1] = O;

for( k= O; k .Z nl-l;++k)

dato3[1] = 1024 -1 O'((dato3[I] + datol [k]*dato2[k-l))>>200); {

{

I

A-D(Max+l ,dato3); textbackground(BlACK);

void Aut(void) { int k,nd,nk,ndk;

int Max,ll ;

Captura(nom1 ,&dato1 ,&ll); Max = I1 '2-1 ;

if (MaxSlO23) Max = 1023; for(k=O;k<Max;++k)

dato2[k] = O; nk = 11-k+l;

for(nd=O; ndcnk;++nd) {

{

n d k = n d + k - 1 ;

dato2[k] = (dato2[k] + datol [ndl'datol [ndk])>>l M);

I

Max = Max

+y;

AVD((Max+l)/2,dato2); textbackground(BLACK);

I

void VerArch(void) ( int 11;

char resp;

clrscr();

printf(" Nombre del archivo: "); scanf("%s",noml);

printf(" W);

if(Prueba(nom1)) gotw12,5);

{

I

printf("No se pudo abrir el primer archivow); else

(11)

resp = * I ;

while(resp I= Y )

{

Captura(nom1 ,&dato1 ,&ll);

printf(" a) Ver Sena1 h"); printf(" b) Fil-H W); printf(" c) FiI-L W); printf(" d) Integrar W); printf(" e) Derivar W); printf(" x) SalirW); printf(" Opcih? ");

resp = tolower(getch());

switch(resp) gotoxy(l,7);

{

case 'a' : A-D(I1 ,datol);

textbackground(BLACK); break;

break;

break: case 'b : FiIH(I1);

case 'c' : FiIL(I1);

case 'd : Int(l1);

case 'e' : Der(l1);

1

textbackground(BLUE); textcolor(YELL0W); clrscr();

I

1

void FilH(int num) {int y1 = O,x[66],n=32;

int yU,i;

for (i = O ; i <= num; i++)

x[n] = x[n+33]=datol [i];

y0 = y1 +x[n]-x[n+32]; Y1 =Yo;

if(--n<o) n= '92;

dato2[i] = x[n+16] - (yo-5);

{

1

A_D(nurn,dato2); textbackground(BLACK);

I

void FilL(int num)

{int y1 = O,y2 = O,x[26],n=12; int y0,i;

for (i

=

O ; i <= num; i++) {

x[n] = x[n+l3]=datol [i];

y0 = (yl<<l)

-

y2+x[n]

-

(x[n+6]<<l) + x[n+l2];

(12)

A-D(num,datoZ); textbackground(BlACK));

I

void Int(int num) {int ptr = 0.~1321;

long sum = O;

long ly; int y,¡; int Mx =O;

for (i = O ; i c= num; i++)

if (++ptr == 32) ptr =O; sum -= x[ptr]; sum += datol[i]; x[ptr] = datol [i];

ly

= sum >> 5;

if(1y > 32400) y = 32400; else y = (int) ly;

dato2[i] = y; (

1

for (i = O;icnum;i++) dato2[i] = (dato2[i]/2)-100; A_D(num,dato2);

l'textbackground(BLACK);'l

I

void Der(int num) {

int y,i,m; int xder[4];

for (m = 0;m cnum;m++)

y = (datol[m] 4 )+ xder[3]-xder[l]-(xder[O]~cl);

for(i=O;ic3;++i) xder[i] = xder[i+l]; xder[3] = datol [m]; dato2[rn] = y+512; y >>= 3;

1

A

A_D(num,dato2); textbackground(BLACK);

I* fp

=

fopen(nom1 ,"rb'); fread(dato1 ,sizeof dato1,l ,fp); for (i

=

O; i < num; i++)

fclose(fp);'/

printf("%d ",dato1 [i]);

Pfor (i = O; i c 300; i++)

{ dato[¡] = (int) i'2;

1

printf("%d ",dato[¡]);

if ((fp = fopen(norn,"rb)) == NULL)

printf("No se pudo abrir h"); fread(dato,sizeof dato,l ,fp); for (i = O; i < 200; i++)

(13)

PROGRAMA MONITOR PARA

EL

68HC11

RAM-1-1 EQU RAM-I-F EQU RAM-E-I EQU RAM-E-F EQU ROM-I EQU ROM-F EQU EEPROM-I EQU EEPROM-F EQU DATOS-TECL EQU INSTR-TECL EQU A-INVALIDA EQU

'Codigo de las teclas

TECL-O TECL-1 TECL-2 TECL-3 TECL-4 TECL-5 TECL-6 TECL-7 TECL-8 TECL-9 TECL-A TECL-B TECL-C TECL-D TECL-E TECL-F TECL-F1 TECL-F2 TECL-F3 TECL-F4 CTNL-F1 CTNL-F2 CNTL" CNTL" SHIFT-Fl SHIFT-F2 SHIFT-F3 S H I FT-F4 T-NULL FUNC-SCI T-RESET EQU EQ U EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU $0000 $OOFF $2000 $3FFF $E000 $FFFF $8600 $B7FF $c001

$4000 direccion invalida para nuestro mapeo

$c000 $DD $D5 $DI $D2 $CD $C9 $CA $C5 $C1 $C2 $C3 $CB $D3 $DB $DA $D9 $C4 $CC $04 $DC $44 $4C $54 $9C

$84 Ejec $8C Edit $94

$9C

Registros internos Revisar

$00

$1

c

combinaci6n CNTL-SHIFT-F4 $04 cornbinaci6n CNTL-SHIFT-F1

'Codigo de los caracteres para el display

(14)

CARACT-D EQU CARACT-E EQU CARACT-F EQU CARACT-P EQU CARACT-t EQU BLANCO EQU PUNTO EQU SUBLINEA EQU GUION EQU CARACT-H EQU CARACT-L EQU CARACT-r EQU CARACT-i EQU CARACT-o EQU CARACT-h EQU CARACT-n EQU CARACT-v EQU CARACT-U EQU CARACT-J EQU CARACT-T EQU

codigo numerico para putch2 $00 codigo numerico para putch2 $01

codigo numerico para putch2 $02 codigo nurnerico para putch2 $03

codigo numerico para putch2 $04

codigo numerico para putch2 $05 codigo numerico para putch2 $06 codigo numerico para putch2 $07 codigo numerico para putchi! $08 codigo numerico para putch2 $09

Declaraccidn de variables ORG RAM-1-1

AuxO RMB 1

Auxl RMB 1

Aux2 RMB 1

Aux3 RMB 1

ORG ROM-I

*-Principal

'Organiza el monitor.

Principal EQU

ldaa #$93

staa $1039 option ldaa #$O0

staa $1024 tm5k2 ldaa $1020

oraa #$O3

staa $1020 trace en pin oc5

Ids #RAM-I-F Inicializa la pila.

jsr InitTecl Inicializa el teclado para leer teclas y escribir en display.

'Aqui van las funciones CHECK RAM y ROM jsr P ~ P Y

ldaa #$OC ldab #$O0

jsr putch ldaa #CARACT-h ldab #$O1 jsr putch2 ldaa #$OE ldab #$O2 jsr putch

ldaa #$OC ldab #$O3 jsr putch

ldaa #BLANCO ldab #$O4 jsr putch2 ldaa #$OE ldab #$O5

ldaa #CARACT-P ldab #$O6

ldaa #CARACT-r

jsr putch

(15)

ldab #$O7

jsr putch2 ldaa #$44 jsr Delay jsr clrdpy

jsr ChkRom jsr Bien ldaa #$OC ldab #$O0

jsr putch ldaa #CARACT-h ldab #$O1 jsr putch2 ldaa #$OE ldab #$O2 jsr putch

ldaa #$OC ldab #$O3

jsr putch ldaa #BLANCO ldab #$O4 jsr putch2

ldaa #CARACT-r ldab #$O5

jsr putch2 ldaa #$OA ldab #$O6

jsr putch ldaa #CARACT-n ldab #$O7

ldaa #$44 jsr Delay jsr clrdpy

jsr putch2

jsr ChkRam jsr Bien ldaa #%OOOOOOO0

tap Tranfiere $00 a CCR (habilita interrupci6n XIRQ)

Ciclo: nop

ldab #$O0

ldaa #CARACT-P jsr putch2

ldaa #CARACT-r jsr putch2

ldaa #CARACT-E ldab #$O1

Idasp #$O2

jsr putch2 ldab #$O3

jsr putch2 ldab #$O4

ldaa #CARACT-5 jsr putch2 ldab #$O5 ldaa #BLANCO

ldab #$O6

ldaa #CARACT-F jsr putch2 ldab #$O7

ldaa #CARACT-T jsr putch2 ldaa

#$m

jsr Delay jsr clrdpy

ldaa #CARACT-5

jsr putch2

(16)

wai Espera interrupcibn para ejecutar comando noP

noP jmp Ciclo

END

fin del programa principal

'Continuan las subrutinas.

ChkRom equ

clra limpia ACCA Idx #ROM-I apuna a la ROM

inx

cpx #ROM-F si no ha terminado ble suma suma otro BYTE cmpa #$O0 si suma no correcta beq merror manda mensaje de error

ltS

ldaa #$AA

Idx #RAM-E-I apunta a la RAM suma adda $ 0 , ~

ChkRam equ

escribe staa $ 0 , ~ almacena un $AA en la ram inx

CPX

ble Idx compara cmpa

bne inx CPX ble ltS

#RAM-E-F si no ha terminado escribe almacena otro BYTE #RAM-E-I apunta a la RAM

$ 0 , ~ compara la memoria con $AA merror

#RAM-E-F compara

merror ldab #O ldaa #$OE

jsr putch escribe E ldab #1

ldaa #CARACT-r jsr putch2 escribe r ldab #2

ldaa #CARACT-r jsr putch2 escribe r

stop wai ,l

ltS

*-InitTecl

'Inicializa los parametros del controlador de teclado 8279

InitTecl EQU

-

ldaa #%O001

oo00

8 caracteres 8 bits, entrada por la derecha exploraci6n

de teclado codificada, bloque por pulsaci6n de dos teclas. staa INSTR-TECL Ejecuta comando en el 8279

ldaa #%O0101010 Divide la frecuencia del reloj E = 1 Mhz staa INSTR-TECL Ejecuta comando en el 8279

ldaa #%11 O1 O1 1 O Borra registros del 8279 staa INSTR-TECL Ejecuta comando en el 8279 noP

noP menhcll ldaa #$O6

ldab #$O0

jsr putch ldaa #$O8

(17)

beq Esc-tecl ldab #CARACT-9 cmpa #$O9 beq Esc-tecl ldab #CARACT-A cmpa #$OA beq Esc-tecl ldab #CARACT-B cmpa #$OB beq Esc-tecl ldab #CARACT-C cmpa #$OC beq Esc-tecl ldab #CARACT-D cmpa #$OD beq Esc-tecl ldab #CARACT-E cmpa #$OE beq Esc-tecl ldab #CARACT-F cmpa #$OF beq Esc-tecl

bra Finputch Linea solo para prueba (Borrar) Esc-tecl stab DATOS-TECL Escribe en RAM del display.

Finputch rts

pulb En ACCB permanece la posici6n

'Escribe un caracter en la RAM de display del 8279, en ACCA esta el codigo *del digito a imprimir y en ACCB la posici6n en donde se escribira.Mantiene

*los valores de todos los registros sin cambios.

putch2 EQU

cmpb #$O7

bgt Finputch2 Si la posici6n es mayor de 7 no imprimas nada pshb Guarda la posici6n

orab #%1OOOOooO lnstruccion de escritura en la RAM de display. stab INSTR-TECL Ejecuta el comando para el 8279.

staa DATOS-TECL Escribe en RAM del display.

noP Tiempo para que el 8279 decodifique la instrucci6n

pulb En ACCB permanece la posici6n Finputch2 ,*

rts

* a e t c h e

'En ACCB espera la posici6n en donde realizara el eco, ACCB=$FF para no hacer 'eco ( que equivale a esperar leer tecla de funci6n).

'Regesa en ACCA el valor de la tecla pulsada o $FF si es una tecla de funci6n. 'En ACCB regresa el codigo de la tecla segun la matriz del teclado.

getche EQU

cmpb #$FF Hacer eco 7

SinEco

beq ldaa jsr

jsr ldaa jsr ldaa jsr ldaa ldaa #$O5

SinEco

#BLANCO Codigo de blanco

putch2 En ACCB esta la posici6n de eco.

Delay Crea un retrazo de 0.1 25 seg #SUBLINEA Codigo de sublinea putch2

#$O5

(18)

ldaa #GUION ldab #$O2

jsr putch2 ldaa #CARACT-H

jsr putch2 ldaa #$OC

jsr putch ldaa #$O1

jsr putch ldaa #$44 jsr Delay

ldab #$O3

ldab #$O4

ldab #$O5

ldab #$O6

ldab #%10000000 lnstruccion de escritura en la RAM de display. ldaa #$O0

staa DATOS-TECL Escribe en RAM del display. incb

cmpb #%1 O001 O00

blt Del8279 rtS

Del8279 stab INSTR-TECL Ejecuta el comando para el 8279.

*Escribe un número HEX en la RAM de display del 8279, en ACCA esta el valor 'del digito a imprimir y en ACCB la posici6n en donde se escribira.Mantiene 'los valores de todos los registros sin cambios.

putch EQU

cmpb #$O7

bgt Finputch Si la posici6n es mayor de 7 no imprimas nada cmpa #$OF Número de caracteres validos en display. bgt Finputch

pshb Guarda la posicibn

orab #%1OOOOooO lnstruccion de escritura en la RAM de display. stab INSTR-TECL Ejecuta el comando para el 8279.

ldab #CARACT-O cmpa #$O0

beq Esc-tecl ldab #CARACT-l c&pa #$OI

beq Esc-tecl

ldab #CARACT-2

cmpa #$O2 beq Esc-tecl ldab #CARACT-3 cmpa #$O3 beq Esc-tecl ldab #CARACT-4 cmpa #$O4 beq Esc-tecl ldab #CARACT-S cmpa

#$O5

beq Esc-tecl ldab #CARACT-G cmpa #$O6

(19)

anda #%O00001 11 Hay caracteres en la FIFO beq getche Espera hasta que exitan caracteres stab Auxl Almacena b en una variable auxiliar.

ldaa #%01000000 lnstruccion de lectura en la FIFO. staa INSTR-TECL Ejecuta el comando para el 8279.

ldab DATOSJECL Almacena en b el codigo de la tecla. clra

cmpb #TECL-O beq Notecl inca

cmpb #TECL-l beq Notecl inca

cmpb #TECL-2 beq Notecl inca

cmpb #TECL-5 beq Notecl

cmpb #TECL-G inca

beq Notecl inca

cmpb #TECL-S beq Notecl inca

cmpb #TECL-A beq Notecl inca

cmpb #TECL-B beq Notecl inca

cmpb #TECL-C beq Notecl inca

beq Notecl inca

cmpb #TECL-E beq Notecl inca

cmpb #TECL-F beq Notecl (, cmpb #TECL-D

ldaa #$FF bra Fingetche

ldab Auxl Pon en ACCB posicion de eco jsr putch Haz eco

Notecl pshb Guarda codigo de la tecla

pulb Pon en ACCB codigo de la tecla. Fingetche Its

(20)

Delay EQU

Dloop2 Idx #4166 tiempo = ACC 41 66' 6 ' 1000ns

Dloop dex

deca bne Dloop2

rtS pshx

bne Dloop

pulx

LeeDir

'Lee una direccion creando eco en los display y regresa la direcci6n 'leida en el registro IX, en ACCB se regresa el codigo de la ultima tecla 'oprimida, ACCB = O si se tuvo exito en la lectura de la direcci6n o el 'codigo de la tecla de funci6n que provoco la salida.

LeeDir EQU

-

ldab #$O0 Inicializa la posicibn del display. jsr getche Lee lo digito

cmpa #$FF Es tecla de funci6n beq EsFuncion

ldab #$lo

mu1 recorre a la parte alta del byte

stab Aux2 Almacena el resultado byte $ZO

ldab #$O1 posici6n 1 del display jsr getche Lee 20 digito cmpa #$FF

beq EsFuncion

adda Aux2 se obtiene el byte mas significativo psha almacena el byte mas significativo

ldab #$O2 posici6n 2 del display jsr getche Lee 3 O digito

cmpa #$FF Es tecla de funcidn 7 beq EsFuncionl

ldab #$lo

stab Aux2 Almacena el resultado byte $ZO ldab #$O3 posici6n 3 del display

jsr getche Lee 4O digito cmpa #$FF

beq EsFuncionl

adda Aux2 se obtiene el byte menos significativo de la direcci6n. psha almacena el byte m& significativo

pula xgdx

ldab #$O0 Se tuvo exito en la asignaci6n de IX. EsFuncionl pula Se habia intoducido un dato a la pila se debe sacar. EsFuncion Idx #A-INVALIDA Regresa en x codigo de direcci6n invalida FinLeeDir tis

pulb

bra FinLeeDir

*-LeeByte

'Lee un byte creando eco en los display y regresa el valor

'leido en el registro ACCA y en ACCB el codigo si se oprimio una tecla *de funcibn (ACCB = O0 si se tuvo exito en la lectura del byte).

LeeByte EQU

ldab #$O6 posici6n 6 del display jsr getche Lee 1' digito cmpa #$FF Es tecla de funcibn 7

(21)

stab A u d Almacena el resultado byte $20 ldab #$O7 posici6n 7 del display

jsr getche Lee 20 digito

cmpa #$FF beq FinLeeByte

adda A u d se obtiene el byte

ldab #$O0 asignaci6n de ACCA exitosa. FinLeeByte rts

-

putDir

'Escribe el valor del registro IX en la secci6n de direcciones del display.

putDir

OtroC

OtroD

EQU pshx psha pshb ldaa #$O4

staa AuxJ Auxl es un contador con valor inicial 4 xgdx lntercambia los valores de ACCD y IX.

Idx #$O010

idiv divide d/$l O

pshb Guarda el caracter menos significativo dec AuxJ

bne OtroC ldab #$M)

pula En a en valor del caracter mas significativo. jsr putch

incb

cmpb #$O4

pulb pula pulx

bne OtroD Imprime los cuatro caracteres

FinputDir rts

-

putByte

'Escribe el valor del registro ACCA en la seccidn de datos del display.

putByte E p J pshx psha pshb

tab El byte ahora esta en ACCB

Idx #$O010

idiv divide d/$l O pshb En la pila la parte baja del byte

clra En ACCD se tiene $OObyte.

stx Aux2 En AuxJ la parte alta del byte ldaa AuxJ

jsr putch

incb ' El dispaly 7

jsr putch

ldab #$O6 El Display 6

pula

pulb pula pulx FinputByte rts

(22)

'Mensaje de sistemas correctos.

Bien EQU psha pshb ldaa #CARACT-L ldab #O0 jsr putch2 ldaa #CARACT-¡ incb jsr putch2 ldaa #CARACT-5 incb jsr putch2 ldaa #CARACT-t incb jsr putch2

incb jsr putch2 ldaa #$44 jsr Delay ldaa #BLANCO ldab #$O0

BorraB jsr putch2 incb cmpb #$O5 bne BorraB pulb pula

rtS

ldaa #CARACT-o

*-clrdpy

'Rutina de borrado de los displays del 8279

clrdpy EQU psha

ldaa #%11 O1 O1 1 O

staa INSTR-TECL Borra display noP

pula

rtS

*-InterrupXlRQ

'Rutina de interrupci6n corno respuesta al 8279

InterrupXlRQ ,* EQU

ldab #$FF Lectura de caracter sin eco. jsr getche Lee la tecla que provoco la interrupci6n

bne Func2

jsr Ejec Si shift-fl brinca a funcion 1 Ejec. bra FinlXRQ

bne Func3

jsr Edit Si shift42 brinca a funcion 2 Edit. bra FinlXRQ

bne Func4

jsr R-r-i Si shift43 brinca a funcion 3

bra FinlXRQ reconfiguraci6n de registros internos.

bne Func5

jsr Revisar Si shift44 brinca a funcion 5 Revisar. bra FinlXRQ

bne FinlXRQ

jsr Transm-SCI Si ctnl-shift44 brinca a funcion 4 Funcl crnpb #SHIFT-Fl

Func2 crnpb #SHIFT-F2

Func3 cmpb #SHIFT-F3

Func4 crnpb #SHIFT-F4

Func5 crnpb #FUNC-SCI

(23)

FinlXRQ rti Regresa el control a Principal

*-Eiec

-

‘funcion de ejecutar captura sena1 del AD y lo escribe en display.

Ejec EQU jsr clrdpy

ldaa #CARACT-C ldab #$O0

jsr putch2 ldaa #CARACT-o ldab #$O1 jsr putch2 ldaa #CARACT-n ldab #$O2 jsr putch2 ldaa #CARACT-v ldab #$O3 jsr putch2 ldaa #CARACT-C ldab #$O0

jsr putch2 ldaa #CARACT-o ldab #$O1

jsr putch2 ldaa #CARACT-n ldab #$O2 jsr putch2 ldaa #CARACT-v ldab #$O3 jsr putch2 ldaa #$50

hi-conv ldaa #$21 Conversi6n cont, un solo canal PE bit 1 staa $1030 y el resultado estara en ADR2 Cont-conv ldaa $1030 Ve el estado del registro ADCTL

bita #$80 La conversi6n ha terminado?

beq Cont-conv

ldaa $1 032 Captura el resultado dentro del ACCA ldab #$O0

jsr putch2 imprime el resultado ldab

#$m

jsr putch2

’” ldaa #$17

jsr Delay

ldaa INSTR-TECL Lee el estado de la FIFO anda #%O00001 11 Hay caracteres en la FIFO

beq In¡-conv Si

no

los hay comienza otra conversi611 Fin-AD rts

Edit

‘funcion de editar.

Edit EQU ldaa #$OE

ldab #$O0

jsr putch ldaa #$O0

ldab #$O1 jsr putch

ldaa #$O1

ldab #$O2

(24)

Continua

Casol

Caso2

Caso3

Caso4

FinEdit

ldab #$3 jsr putch2 ldaa #$OA

ldab #$O4 jsr putch

ldaa #$44 jsr Delay jsr clrdpy

jsr LeeDir cmpx #A-INVALIDA bne Continua

cmpb #TECL-F4

L

Es un escape 7

beq FinEdit bra Edit

jsr putDir jsr putByte

ldab #$FF lee tecla sin eco. jsr getche

beq FinEdit cmpb #TECL-Fl bne Caso2 inx

bra Continua cmpb #TECL-F2

bne Caso3 dex

bra Continua cmpb #TECL-F3

bne Caso4 jsr LeeByte crnpb #$O0

bne Casol staa 0,x

inx

bra Continua cmpb TECL-F4

beq FinEdit bra Continua rtS

ldaa 0,x

cmpb #TECL-F4 (, Es un escape 7

'reconfiguracibn de registros internos.

R-r-i E6U

ldaa #$OC ldab #$O0

jsr putch ldaa #$O0

ldab #$O1

jsr putch

ldab #$O2

jsr putch2 ldaa #CARACT-n

ldaa #$OF ldab #$O3 jsr putch ldaa #$44

jsr Delay

jsr clrdpy

jsr LeeDir cmpx #A-INVALIDA bne Continual cmpb #TECL-F4

(25)

Continual

Cas1

Cas2

Cas3

Cas4

crnpx #$lo00 inicio del bloque de registros internos blt FinR-r-i

crnpx #$103F Fin de los registros internos bgt FinR-r-i

ldaa 0,x jsr putByte jsr putDir ldab #$FF jsr getche

crnpb #TECL-F4 (, Es un escape ?

beq FinR-r-i cmpb #TECL_Fl bne Cas2 inx

bra Continual cmpb #TECL-F2

bne Cas3 dex

bra Continual crnpb #TECL-F3

bne Cas4 jsr LeeByte cmpb #$O0

bne Continual staa 0,x

inx

bra Continual cmpb TECL-F4

beq FinR-r-i bra Continual FinR-r-i rts

*-Revisar

'revisa el contenido de la memoria.

Revisar EQU

ldaa #CARACT-r ldab #$O0

jsr putch2 ldaa #$OE ldab #$O1 jsr putch

ldab #$O2 jsr putch2

ldab #$O3 jsr putch

ldab #$O4 jsr putch ldaa #CARACT-v

*

ldaa #$O1

ldaa #O5

ldaa #$OA ldab #$O5

jsr putch ldaa #$44 jsr Delay jsr clrdpy

jsr LeeDir crnpx #A-INVALIDA bne Contl

cmpb #TECL-F4

L

Es un escape ?

beq FinRevisar bra Revisar

(26)

Cas01

Cas02

Cas03

Trazo

Cas04

ldab #$FF jsr getche

bea FinRevisar

cmpb #TECL-F4

L

Es un escape 7 cmpb #TECL-Fl

bne Cas02 inx

bra Contl cmpb #TECL-F2

bne Cas03 dex

bra Contl cmpb #TECL-F3

bne Cas04 ldaa #$30

jsr Delay inx ldaa 0,x

jsr putByte jsr putDir ldaa INSTR-TECL anda #%OOOOO1ll beq Trazo bra Contl

beq FinRevisar bra Contl cmpb TECL-F4

Crea un retrazo

Lee el estado de la FIFO Hay caracteres en la FIFO Realiza el trazo

FinRevisar rts

*-Trasm-SCI

'Realiza trarnsrnicidn serial .Hace una conversidn continua y se envia por SCI.

Cont-SCI

Fin-SCI

Ink-SCI

Conv-AD In¡-conv

Transm-SCI

EQU

ldaa #$O5 ldab #$O0

jsr putch ldaa #$OC ldab #$O1 jsr putch ldaa #$O1 ldab #$O2 jsr putch Id& #$44

jsr Inic-SCI

ldaa INSTR-TECL Lee el estado de la FIFO anda #%O00001 11 Hay caracteres en la FIFO jsr Conv-AD

beq rtS

EQU ldaa staa ldaa staa ldaa staa rtS EQU ldaa #$21

staa

Cont-SCI Si no ¡os hay comienza otra conversi6n

#$31

#$O0

$102b 4800Baud 8MHz 2400Baud 4MHz

$1 02c #$Oc $1 02d

(27)

Cont-conv ldaa $1030 Ve el estado del registro ADCTL bita #$80 La conversidn ha terminado? beq Cont-conv

ldaa $1032 Guarda el resultado en ACCA jsr Esc-Pto-Ser

rtS

Esc-Pto-Ser EQU

de-nuevo ldab $102e carga el edo. del registro para trans. bitb #$80 verifica si esta vacio para poder trans. beq de-nuevo

staa $1 02f escribe resultado en el puerto

bitb #$40 verifica si la transmisidn ha terminado beq Sigue-Tr

rtS

Sigue-Tr ldab $102e carga el edo. del registro

-

InterrupVacia

'Evita la perdida del PC debido a una interrupci6n no esperada.

InterrupVacia EQU rti

ORG $FFF2

FDB InterrupXlRQ Se le asigna IRQ=XIRQ solo para prueba.

FDB InterrupVacia Se asigna SWI con interrupci6n vacia. FDB InterrupVacia Se asigna inlegal OP a interrupci6n vacia. FDB InterrupVacia Se asigna COP a interrupci6n vacia.

FDB InterrupVacia Se asigna COP clock monitor a interrupci6n vacia. lnterrupcion FDB InterrupXlRQ Vector de interrupci6n FFF4

(28)