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医疗电子热点技术与产品

刘洋?? EDN China技术编辑?? 2010年07月27日 ?? 收藏0

  为国民实现更高的健康保障促使医疗成为电子行业的重要市场。截止到2010年,医疗保健成本将占到中国GDP的13%。2006~2012年,医疗电子增长率可达到14。6%,超过汽车、消费、无线、工业等其它细分市场。根据CMET大会2010年对专业用户的调查结果显示,精确度与稳定性、成本、功耗,与标准化是困扰医疗及保健产品的几大难题。

  针对这一趋势,EDN China医疗电子技术专题将从MCUFPGA模拟等医疗领域的常用技术入手,通过典型产品对目前的相关技术进行深入剖析。另请点击EDNChina.com医疗电子技术频道(http://www.ednchina.com/TechClass/Medical/Default.aspx),关注最新技术热点与市场动态。

  MCU主攻低功耗领域

  随着便携性成为医疗产品的发展趋势,制造商正在寻求能够降低设计复杂度并缩短开发成品的时间的技术。在大多数医疗设备中,作为控制核心的MCU是医疗产品十分常用的电子器件,其中德州仪器 (TI) 的MSP430系列是最具代表性的产品之一。

  混合信号和数字技术的领导厂商TI推出的超低功率混合信

号处理器MSP430产品系列为电池供电测量应用提供了理想解决方案,使系统设计人员能够在保持独极低功率的同时,同步连接至模拟信号、传感器和数字组件。MSP430提供带有高度集成的完整信号链的超低功耗处理器平台,该信号链是诸如个人血压监护仪、肺活量计、脉动式血氧计和心率监护仪等应用所必需的条件。典型应用包括实用计量、便携式仪表、智能传感和消费类电子产品。

  MSP430 系列超低功耗微处理器包含多种器件,它们具有面向各种应用的不同外设集。采用五种低功率模式的架构经过了优化,可延长便携式测量应用中的电池使用寿命。该器件包含功能强大的 16 位 RISC CPU、16位寄存器和恒流发生器,旨在实现最高的代码效率。数字控制振荡器(DCO)可实现在6?s之内从低功率模式唤醒到工作模式。

  2009年面向医用市场推出的MSP430FG47x 超低功耗MCU实现了完整信号链的片上集成,包括两个可配置的运算放大器、12位数模转换器(DAC)、比较器以及16位模数转换器(ADC),不但可缩减板级空间与物料清单成本,而且还可降低设计复杂性,加速产品上市进程;其中16位Sigma-Delta架构ADC可满足应用对高分辨率信号转换的需求。MSP430FG47x提供多种存储器选择;高达60KB的闪存与2KB的RAM可充分满足便捷的可编程性需求。器件还支持对比度控制的128段LCD驱动器,实现方便的诊断显示。MSP430FG47x将帮助开发人员改进医疗服务质量与产品易用性,充分满足工程师对可提供低功耗、高性能以及有针对性外设集成等特性的 MCU的需求,帮助他们迅速、高效地开发具有可靠性、便捷性以及低成本等优势的医疗设备。MSP430FG47x系列实现的超低功耗使电池使用时间长达20年以上,除了可提高便携性,还能实现更轻松的慢性疾病监护与治疗。

  最新的MSP430F5xx系列MCU将为设计人员提供增强的性能和具有新的创新片上外设的更多设计选项,它们具有更强的存储功能和集成功能,同时具有前所未有的低功耗。

  在超低功耗MCU领域,基于ARM Cortex-M0内核的MCU也逐渐崭露头角,代表性产品如恩智浦(NXP)的LPC系列。

  Cortex-M0处理能耗极低,且门数量少、代码占用空间小,使得MCU开发人员能够以8位处理器的价位,获得32位处理器的性能。超低门数还使其能够用于模拟信号设备和混合信号设备及MCU应用中,可望明显节约系统成本,同时保留功能强大的Cortex-M3处理器的工具和二进制兼容能力。

  在180ULL工艺上使用ARM标准单元库时, ARM 凭借其作为低能耗技术的领导者和创建超低能耗设备的主要推动者的丰富专业技术,使得Cortex-M0处理器在不到12K门的面积内能耗仅有85微瓦 /MHz (0.085毫瓦)。该处理器把ARM的MCU路线图扩展到超低能耗MCU和SoC应用中,如医疗器械、电子测量、照明、智能控制、游戏装置、紧凑型电源、电源和马达控制、精密模拟系统和IEEE 802.15.4 (ZigBee)及Z-Wave系统。Cortex-M0处理器还适合拥有诸如智能传感器和调节器的可编程混合信号市场,这些应用在传统上一直要求使用独立的模拟设备和数字设备。

  意法半导体(STMicroeleCTronics)的STM8系列同样定位超低功耗市场。STM8平台基于一个高性能的8位内核和一套最先进的外设,采用ST独有的130nm嵌入式非易失性存储器制造工艺。其采用读写同步数据EEPROM,在仿真数据上没有任何折衷,消除了数据被


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医疗电子? MCU? ADC? CT?

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