• 07-282020
  • 679彩票便携式医疗电子设备SoC的重要性 <<返回

      典范的便携式医疗电子体系,内含的部件包含用来撷取数据的模仿前端部件、用来调剂信号的、模仿对数字转换器、搜集利用者回馈的按钮、用来演算的微把握器以及用来团结

      因为外界可随便对处理计划举办逆向工程,是以这些模仿部件会下降模仿 IP 的防护力。便携式医疗电子产物的计划与修筑,由美邦食物及药物办理局(FDA)羁系,这意谓产物的计划与修筑必需确凿依循明文规则的流程,其功用必需适应厉酷的记载、开采测试、产物测试以及现场维持等规则。

      典范的血压计采用一个压差传感器来量测手腕或手臂的血压,这个传感器的输出信号仅罕睹微伏特(30μV~50μV)。输出的血压信号必需用一个有理思 CMRR(共模拒斥比)的高增益仪外放大器加以放大。大凡理思的增益与 CMRR 折柳为 150dB 与 100 dB。血压信号的振荡脉冲频率,介于 0.1Hz~11Hz 之间,幅度为数百微伏特。这些信号振荡可应用带通滤波器来撷取出来,滤波器的增益约为 200,截止频率为 0.3Hz~11Hz。一个速率达 50Hz 的 10 位模仿数字转换器,可用来对血压传感器与振荡器的信号举办数字化。

      典范的免接触数字温度计利用一个内含嵌入正在薄膜上微机械的温差热电堆的传感器,搭配热电隅来量测热电隅的温度,并诈骗热敏电阻来量测境遇温度。热电隅会爆发一个直流电压,它的值与接头的温差有直接相干,热电隅的输出信号仅罕睹 V。热电隅输出的信号会透过这些低噪声精准放大器来加以放大,应用热敏电阻与外部精准参考电压,做出一个分压器。

      分压器把热敏电阻的电阻改变,参照温度数值,转换成电压的改变。热电隅与热敏电阻的电压,用来估计热电隅与边缘温度。体系会应用传感器修筑商供给的众项式函数,或依照有预存读数的查外,从电压阴谋出温度,边缘温度参加到热电隅温度,就能算出最终温度。

      Segment LCD 驱动器、RTC、按压式按钮、EEPROM以及 USB,是上述利用所需的其它外围部件。

      微把握器以外,包含传感器、ADC、液晶屏幕驱动器 / 把握器、USB 把握器、滤波器、放大器等,679彩票都属于外围部件。这些部件透过 GPIO 或专属针脚团结至微把握器。利用这些外围部件会碰到到很众范围与牵制,包含原料清单、印刷电途板的繁杂性、FDA 请求检修每个部件因此减少计划 / 开采时辰、下降模仿 IP 的防护力。

      正在血压计中应用体系单芯片(SoC)能大幅简化计划流程,一个 SoC 整合了产物必要的高增益仪外放大器。应用整合式模仿 / 数字滤波器,就能撷取出振荡脉冲信号。SoC 内的可调式 ADC 可用来推行数据数字化,内修的CPU中枢供给需要的经管功效,能推行标准代码更长的算法。这种部件还整合了分段式 LCD 数字屏幕来显示讯息; 记载数据的 EERPROM 内存;记载时戳的及时频率; 团结 PC 接口的全速 USB;从 CPU 博得数据的DMA,以及代替按钮的触控部件。SoC 内的按时器能用来估计心跳速率,以及经管安静功效。SoC 亦援手大边界的运作电压,且消磨较少电流,是以更适合利用电池的装备。SoC 内的脉冲调变器可用来把握马达。

      SoC 整合需要的放大器与 ADC,正在红外线温度计内用来侦测微伏特等第的改变。SoC 内部有精准的参考电压,能为传感器供给一个安谧且精准的参考讯源。SoC 内修的其它功效包含 Segment LCD 数字屏幕驱动器、EEPROM 内存、RTC、USB 接口、以及触控感测等。

      如上所述,SoC 整合了民众半的外围部件。如许业者可立地省却为数可观的部件。利用这种芯片还能守卫模仿 IP,由于一齐模仿部件都已整合正在芯片内。较少的部件数目,意谓 PCB 越发简化、开采时辰与上市时程亦更为缩短。芯片内各样外围部件的功耗,可透过分别形式来只身办理,电源办理的就业变得粗略且有用率。这些芯片的可调解弹性,正在从新计划或变换处理计划时,能协助下降本钱与功课时辰。更厉重的是应用体系单芯片,因为削减利用原料,是以让 FDA 检修的标准更为粗略。血糖计、脉动测氧器、便携式 ECG 心电图装备等,这些便携式医疗电子摆设都可采用 SoC。

      举例来说,CypressPSoC3/5 产物(可编程体系单芯片)是针对各样可携掌上型装备量身打制,比方血压计、血糖计、以及脉动测氧器等。PSoC3/5 团结 8051/ARMcortex M3 中枢,速率折柳为 33MIPS 与 100 DMIPS,尚有放大器、2KB 的 EEPROM、全速式 USB 2.0、以及很众其它功效,是以修构出真正单芯片的处理计划。再搭配 PSoC Creator IDE,针对每项功效供给预先编程的可调式 IP 模块,为产物计划师供给一齐需要的用具,开采出微型化、高度可编程的最终产物,并抵达极短的计划周期。PSoC 3/5 部件的低功耗特点,更适合援手掌上型医疗 / 生计息闲等电子产物。

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