基于脑电的智能游戏平台

（2011年度）复赛报告

项目中文名称：基于脑电的智能游戏平台 项目英文名称：An Intelligent Entertainment Platform Based on EEG 参赛队员：时曼娜 王照伟 袁术 赵传运 指导教师：张会雄

学校名称：电子科技大学

参赛队号：0参赛队号：211059

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项目摘要

本文介绍了一种基于脑电信号的人机交互娱乐系统。该系统以ADI公司的BF533处理器为核心，通过信号采集单元、DSP信号处理和控制、PC机游戏平台三部分模块实现。信号采集单元实现对脑电信号的预处理；DSP信号处理平台对输入到DSP的生理信号完成一系列的信号处理工作，同时在液晶屏上显示脑电波形；PC机游戏平台由Java编程实现，是控制信号的最终表现部分。本系统使用简单，可为正常行为受限但思维正常的病人提供一种集娱乐和休闲于一体的有效工具，从而大大帮助行为受限的人群，实用性很高。

This article introduces an intelligent entertainment platform based on

EEG, and BF533 processor which is produced by Analog Devices Inc is the core of the system. The system consists of signal acquisition unit, DSP sign- al processing unit and PC gaming machine. In the system Signal acquisition unit is to achieve pre-processing of the EEG signals. DSP signal processing platform can deal with the signal input to the DSP, after which EEG can be displayed on the LCD screen. The PC gaming platform by the Java progra-mming is the ultimate expression of part of the control signal. The system is simple to use for the patients who are normal in thinking but limited in beha-vior. It provides the effective tools which are full of entertainment and leisure to the disabilities, which is highly practical.

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● SPORT口简介

ADSP-BF533提供2个双通道同步串行端口(SPORTO和SPORTl)，具有的几个特点如下所示： 双向操作：每个SPORT都有2套独立的发送和接收引脚。

缓冲的发送和接收端口：每个端口都有1个数据寄存器，用以同其他DSP部件进行双向数据传输；多个移位寄存器用于数据寄存器内数据的移入和移出。

时钟：每个发送/接收端口或者使用外部串行时钟，或者使用自己产生的时钟频率。

字长：每个SPORT都支持3～32位长度的串行数据字，以最高有效位在前或最低有效位在前的格式传送。

帧：无论数据字有无帧同步信号，每个发送和接收端口都能运行；帧同步信号能够从内部或者外部产生，可以高有效或低有效，要求2个脉冲宽度，可以前帧或后帧同步。

● AD7476与BF533通过SPORT1口通信

通过配置SPORT1口，利用SPORT1口进行AD采集，并利用DMA将数据存入至DSP，进行后续处理。端口配置基本流程如下：

1) 初始化SPORT1口：

首先设定采样率，其计算公式为：

SPORTx_RCLK frequency = (SCLK frequency)/(2*(SPORTx_RCLKDIV + 1))

其中由SPORT1内部产生给AD的时钟信号SLCK，而SPORT1口的控制信号作为使能信号控制AD的端，进而决定了采样率。分别配置SPORT1口的RCR1寄存器，使SPORT1口配置为需要帧同步，使用外部帧同步信号，使用内部时钟，使用时钟下降沿，配置RCR2为SLEN_16，其他位默认为0，即接收为16位（前四位是0后12位是有效数字）。

2) 初始化SPORT1口的DMA：

首先将SPORT1口映射到DMA3，把DMA3配置为16位传输，DMA3为读取方式，并将DMA3的开始地址指向RXBuffer，步长为5，次数为2。

3) 初始化SPORT1的DMA中断：

开启SPORT1_RX_DMA中断后打开该中断屏蔽。

4) AD循环采集流程

对于脑电信号的的采集，其流程如图14所示。

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首先将脑电信号进入AD7476，然后对SPORT口和DMA进行初始化设置，初始化时必须保证DMA在SPORT口开启之前准备就绪，因此需要先打开DMA3后打开SPORT1口，接收AD采集来的数据，当信号采集到设定的点数之后，关闭SPORT口，完成对脑电信号的采集及传输。以下是部分源程序：

1）初始化SPORT1口：

void Init_Sport1(void)

{

*pSPORT1_RCLKDIV = 0x0250;

*pSPORT1_RFSDIV = 0x000F;

*pSPORT1_RCR1 = RFSR|IRCLK|IRFS| RCKFE;

*pSPORT1_RCR2 = SLEN_16;

}

2）初始化SPORT1口的DMA：

void Init_sport1_DMA(void){

*pDMA3_PERIPHERAL_MAP = 0x3000; // Map DMA3 to Sport1 RX

*pDMA3_CONFIG = WNR | WDSIZE_16 | DI_EN ;//

*pDMA3_START_ADDR = (void *)RxBuffer;// Start address of data buffer*pDMA3_X_COUNT =5;// DMA inner loop count

*pDMA3_X_MODIFY = 2;// Inner loop address increment}

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SPI初始化程序：

void SPI_Init(void)

{

// 5MHz

//SPI enable,master mode,CPHA=1(control by software),

//16 bit,Start transfer with write of SPI_TDBR

*pSPI_BAUD = (unsigned short)(GetSCLK() / (2 * 5000000));

*pSPI_CTL = 0x5501;

*pSPI_FLG = 0xFF20; // SPISEL5 enabled

}

在本系统中，LCD是通过并行外设总线（PPI）与处理器连接。PPI总线为半双工的16位传输接口，整个数据接口由一个专用时钟信号管脚（PPICLK）三个多路帧同步信号（Frame Synchronization），4位专用数据线(PP0—PP3)，以及12个可以被复用作为可编程配置管脚（PF4—PF15）组成。其中PPICLK只能通过外部连接来供给时钟，而不能通过DSP内部来供给数据接收时钟。PPI接口的初始化程序如下:

void Init_PPI(void)

{

*pPPI_DELAY = 0xcb;//106 cycle delay before writing out data

*pPPI_COUNT = 959;//960 samples per line

*pPPI_CONTROL = POLS|PACK_EN | 0x0010 | XFR_TYPE | PORT_DIR;ssync(); }

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/7we4.html