一种基于SoC方法设计手持医疗设备的实现
出处：Amit Nanda Viren Ranjan 发布于：2011-07-18 16:49:42
医疗设备产业的快速发展，推动了对个人除颤器及动态血糖监视仪等手持医疗设备需求的大幅提升。但实际上设计此类医疗设备并不是一项轻松的任务。选择适当的组件满足设计规范要求、降低成本、尽可能提高功率效率、尽力控制设备的物理尺寸等仅是设计此类产品时必须要考虑的部分问题。此外，开发人员还必须要保证设备的可靠性，同时还须确保使用的所有组件全都符合美国食物及药品管理局 （FDA） 的规范要求。例如，FDA 要求医疗设备使用的所有组件在今后 5 年内都必须保持量产状态。考虑到上述要求，许多开发人员都开始转而采用片上系统架构来缩短设计周期，减少组件数量，并降低医疗应用的产品成本。
目前的设计方法
下列图 1 和图 2 给出的是目前市场上常见的两款手持医疗设备的方框图。个是血糖仪的方框图，而第二个是血压监测仪的方框图。图 3 显示的是电源管理单元。
上述两款设备在基本构造方面彼此类似。主要的区别在于其各自连接的传感器。
构成此类医疗设备的常见组件包括：
· 微控制器：执行所有数据处理和系统级管理任务。
外围组件
ADC:将来自传感器的模拟信号转换为数字形式。
过滤器（滤波器）：过滤掉（滤除）输入信号中的噪声。
LCD 控制器和 LCD 玻璃基板（屏）：为用户显示相关信息。
USB 接口：与 PC 同步，监控并存储数据，用于后期分析。
非易失性闪存存储器：用于存储代码和数据。
电源管理系统：包括升压转换器和线性稳压器。
外设组件外置于微控制器，并通过 GPIO 或专门的引脚与微控制器相连接。
上述设计方法有不少局限性：
外部组件数量过多。组件数量的增加意味着需要更多的 PCB 空间。
外部组件越多，PCB 迹线产生噪声的几率也就越大。
每个外部组件都必须分别得到 FDA 的批准。
软硬件开发都很费力，导致开发时间延长。
不能修改或很难修改。
关键词：一种基于SoC方法设计手持医疗设备的实现
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