高等動物中樞神經系統(tǒng)內存在復雜的反射性神經保護機制，在局部腦血流（rCBF）降到生理必須閾值以下之前，通過一系列反射，對全身循環(huán)加以調整，從而實現機體的自我神經保護。近十余年來，由于電刺激小腦頂核（FNS）導致神經保護途徑的發(fā)現，國內外學者圍繞中樞神經源性神經保護機制進行了一系列研究，研究證實，條件性中樞神經源性神經保護是機體固有的，受內外環(huán)境刺激后被激活，使大腦對缺血、缺氧等傷害性刺激的耐受性增高，并可持續(xù)一段時間的一種自身保護機制。它是通過激活一系列神經反射而產生的神經保護反映，其典型代表是FNS,腦組織對后續(xù)發(fā)生的局灶性或全腦性缺血性腦損傷的耐受程度明顯增強，產生維持一定時間的腦保護作用?；诖嗽?，我們設計了小腦電刺激系統(tǒng)。

在我們設計的小腦電刺激系統(tǒng)中經常碰到需要在線進行某些參數設置和修改，且掉電不能丟失數據，本系統(tǒng)采用51單片機作為中央控制單元，由于控制模式和參數比較復雜，單片機的資源接近耗近，在這種情況下，所以我們最好選用一種接口線少且成本低廉的串行EEPROM存儲器。尤其是在軟件運行中需要對程序進行監(jiān)控，選用Xicor公司新近推出的帶4Kb EEPROM的C

PU監(jiān)控器X4043/45將給本系統(tǒng)帶來很大方便，本文報道X4043/45的工作原理以及在小腦電刺激系統(tǒng)中的應用。

1. X4043/45器件的工作原理

X4043/45是Xicor公司新近推出的帶4Kb EEPROM的CPU監(jiān)控器，它具有四種功能：

上電復位、看門狗定時器、電源電壓監(jiān)控和塊鎖（Block lockTM）保護的串行EEPROM存儲器組成在一個封裝之內。這種組合降低了成本、減少了電路板空間和增加了可靠性。

看門狗定時器對微控制器提供了一個獨立的保護機制。當系統(tǒng)故障時，在可選的超時時間之后，器件將激活/RESET信號，用戶可以從三個預置的值中選擇一個超時時間。一旦選定，即使在斷電后重啟電源時也不會改變。

器件的低VCC檢測電路，可以保護系統(tǒng)免受低電壓之影響，當VCC將到最小VCC轉換點以下時，系統(tǒng)復位。復位一直持續(xù)到VCC回到正常工作電平并且穩(wěn)定為止，并且有5個工業(yè)標準的轉換電壓門限可以選用。

X4043/45的存儲器部分是具有XICOR塊鎖保護的CMOS 4Kb串行EEPROM。該陣列內部的組織是×8。器件具有二線接口的特性，其軟件協議允許工作在I2C總線上。

器件利用了XICOR公司專有的Direct WriteTM晶片，提供最小為1000000次擦寫和最少為100年的數據保存期。

1.1看門狗定時器

看門狗定時器電路通過監(jiān)視SDA及SCL引腳來監(jiān)視微處理器是否激活。微處理器必須周期性的觸發(fā)串行數據引腳（SDA）由高到低，而SCL為高（這是一個“開始”位），這要在看門狗的超時周期滿期之前以避免RESET信號。在狀態(tài)寄存器中的兩個非易失性控制位可以決定看門狗的超時周期。微處理器可以改變這些看門狗控制位，或者它們可以將通過WP腳連接到高電位而被“鎖定”。

1.2 控制寄存器

控制寄存器向用戶提供用于改變塊鎖和看門狗定時器設置的機制。塊閉鎖和看門狗定時器設置的各位是非易失性的。

1.2 .1控制寄存器各位的定義

控制寄存器各位的定義如下：

RWEL：寄存器寫使能鎖存（易失的）。RWEL位必須在要向控制寄存器寫入前置“1”。

WEL：寫使能鎖存（易失的）。

WD1和WD0位控制看門狗定時器的超時周期，如下表所示：

1.3串行接口工作原理

1.3.1開始條件

所有的命令都由開始條件前導，它是一個當SCL為HIGH在SDA線上由HIGH至LOW的跳變。器件不斷地監(jiān)視SDA和SCL線上的開始條件，并且在沒有遇到這個條件以前不響應任何命令，見圖1

1.3.2停止條件

所有的通信必須以停止條件來終止，它是一個當SCL為HIGH時在SDA線上由LOW至HIGH的跳變。在一次讀操作后，停止條件也被用來將器官置入電源等待方式。在發(fā)送器已釋放總線后，可以僅只發(fā)送一個停止條件，見圖1。

1.3.3應答

應答是一個軟件協議，用來表示數據傳送成功。發(fā)送器件不管是主機還是從機，在發(fā)送8位后即釋放總線。在第九個時鐘周期，接收器將SDA拉低作為它已接收到8位數據的應答。

更多醫(yī)療電子信息請關注：21ic醫(yī)療電子