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案例頻道0.引言
耳鳴是指在沒有外界聲音參與的情況下耳朵里卻有某種響聲。全世界近6億的人患有不同程度的耳鳴，其中4.3%的人其耳鳴嚴重影響生活、工作和社交活動,甚至更加嚴重。老年人的耳鳴發病率更高。目前沒有任何藥物能夠立竿見影地使耳鳴停止，而且使所有患者的耳鳴消失。
本文根據耳鳴產生的原理，大膽的設想了一種治療耳鳴的方法。選擇TMS
1.系統原理及其功能
物體振動的能量在空氣等媒質中傳播，構成了聲波。人耳能聽到特定頻率的聲波，其范
圍是（20-20,000赫茲）。實驗證明，耳鳴時產生的聲音是一種頻率在人耳聽域范圍內的正弦波。我們只要用與其頻率相同、相位相反的正弦波與之疊加，就能使耳鳴得到緩解或是徹底的消除。根據上述原理，本文采用TI公司的浮點DSP C3X作為系統的核心，配合能夠處理大量數據的高速存儲器以及高速D/A轉換芯片等外圍芯片，構成了耳鳴治療系統，其系統框圖如圖1所示。它主要由C3X、按鍵顯示部分、D/A轉換電路、邏輯電路、存儲單元以及輸出部分組成。
TMS 邏輯電路 存儲單元 D/A 轉換電路 按鍵顯示 輸出
該系統在軟、硬件的配合下能實現的主要功能有：
①產生特定頻率范圍內的正弦波（20～20,000MHz）；
②通過按鍵調節正弦波的相位、頻率；
③LED數碼顯示當前的頻率或相位值。
2.硬件設計
硬件仿真板是整個系統運行的基礎，它由一個完整的處理器系統構成，具有存儲器、I/O接口、邏輯電路和CPU(C3X)。其硬件仿真板的框圖如下所示：
邏輯電路 RAM EPROM D/A轉換 鎖存器 按鍵控制 TMS DC/DC
圖2 硬件仿真板結構框圖
其中，邏輯電路采用地址線和讀/寫信號混合譯碼來控制各外圍芯片的片選信號。按鍵控制部分是讓DSP響應不同的硬件中斷，執行相應的不同功能（位選、數選等）的中斷子程序。
系統具有較復雜的內存空間，其中有256K×32位為零等待存儲器，占內存的0～03FFFFH，512K×8位EPROM為七等待存儲器，占內存的400000H～41FFFFH，D/A為一等待存儲器，占用FDXXXXH單元。電路中采用巧妙的方法實現這一存取區的等待。EPROM上電自動加入七個等待，由軟件決定D/A的等待周期（具體設置見軟件設計部分）。
3.軟件設計
軟件的設計至關重要，它影響整個系統的性能和使用。系統軟件的功能是控制用戶程序的運行，顯示程序運行的狀態，幫助檢查系統中存在的錯誤。本系統的軟件分為初始化程序、波形產生程序、按鍵控制并顯示程序三部分組成。
（１）初始化程序
初始化主要是根據需要，對DSP的一些寄存器進行設置。包括：
①數據頁指針（DP）：初始化DP非常重要，因為DP的復位值是不確定的，要想正確地進行直接尋址操作，必須在程序的開始正確的初始化DP。
②定時控制寄存器：每個定時器都有３個寄存器分別定義其功能狀態、計數器、周期數。本系統采用定時器０，配合D/A建立時間（本仿真板采用的是AD7845，其D/A建立時間５微秒），將總控制寄存器808020H內容設置為“
③總線控制寄存器（808064H）：定義了總線操作的設置。本系統設置為“970H”，其中WTCNT為“
④中斷使能寄存器IE、狀態寄存器ST以及中斷標志寄存器IF等。
（２）波形產生程序
因為最終要產生頻率非常高的正弦波信號，如果直接進行正弦、乘法等計算，難以在現有系統條件下完成，而且對于小數的運算速度也不如對整數的處理速度快。考慮以上情況在Matlab環境下，以
（３）按鍵控制以及顯示程序
一共有３個按鍵，分別對應３個外部中斷，作用分別為位選、數選、功能選擇，均以中斷子程序的形式實現。通過按鍵改變正弦波的頻率和相位，滿足需求。
顯示部分采用４個７段LED數碼管，能夠滿足顯示的需要，也最大程度的降低了成本。
使用仿真板調試的過程如下：
（１） 用文本編輯程序編寫源程序。
（２） 用TI公司提供的編譯程序ASM30和連接程序LNK30對其進行編譯連接。
（３） 將連接后的*.OUT文件裝入仿真板運行。
（４） 使用調試命令測試程序并用示波器觀察結果，定位錯誤。
（５） 修改源程序，重復（１）～（４）的過程，直至消除所以錯誤。
4.結束語
本系統是設計者針對耳鳴作用實質大膽提出的一種方法，并設計軟、硬件電路進行了仿真試驗。設計過程中在能夠滿足計算速度要求的前提下，選取了性價比較高的DSP已及外圍芯片，達到了預想的設計效果。
參考文獻：
[1]蘇濤，《DSP實用技術》，西安電子科技大學出版社，2002年6月，各地新華書店，TN911.72
[2]張偉雄，《DSP芯片的原理與開發應用》第3版，電子工業出版社，2003年2月,TN911.72,TP332
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號