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电子医疗设备行业十大主流MCU汇总
时间:2018-05-22 17:05:16     点击数:16 次
    随着人口老龄化加剧、国民健康意识提高以及新医改政策的推行,电子医疗设备近年来异军突起,增长空间甚为可观,这也带动了对MCU等芯片的需求。


MCU可以充分满足大多数电子医疗设备的需求,此外,最新MCU可在单个芯片中集成大部分功能,这对降低电子医疗设备的整体尺寸和BOM成本都具有重要作 用。可以说,MCU直接决定了设备的整体性能。有鉴于此,小编专门整合了10款主流的可穿戴医疗MCU(排名不分先后)。 


    一、Silicon labs efm32 gecko构造超低功耗系统


Silicon Labs 非常看好物联网的广阔的市场前景,这是Silicon Labs 全力以赴的领域;而且针对可穿戴设备和智能家居领域都有一系列的优质产品推出,去年年底还推出了一款新的SoC,它将具有超低功耗,支持并集成 Zigbee、蓝牙等多种协议标准,非常适合应用于可穿戴医疗等物联网产品。


    二、TI MSP430FG47x可穿戴医疗的理想选择


德州仪器 (TI)致力于为未来医疗电子领域带来革命性变革,以提高医疗设备质量与易用性。TI 正在努力推进创新医疗电子设备的创新,不断提高灵活性与易用性,努力降低成本


TI MSP430FG47x 超低功耗微处理器(MCU)产品系列,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。FG47x MCU 实现了完整信号链的片上集成,不但可降低设计复杂性,而且还可显着节省空间与成本。这些器件将帮助开发人员改进医疗服务质量与产品易用性,满足血糖计、数字体表、脉搏血氧计以及血压/心率监测器等多种产品的需求。


 三、ADI可穿戴无线心电监护仪精密模拟MCU


传统心电监护仪通常需要随身携带记录监视仪,放在靠近病人颈部或腕部的口袋里,而无线心电图监视仪的噪声和干扰大大降低,尺寸减小到甚至可以安装在电极 背面,能够提供比传统方案更精确的信号。这种电路价格便宜,且能够提供诊断质量的1导联心电图迹线,驱动腿免除了对 60 Hz陷波滤波器的需求。所有的电路都能穿戴在衣服内,因此患者舒适度和隐私度大幅提高。


ADI的精密模拟MCU——ADuC7026在 单芯片内集成1 MSPS、12位、多通道高性能ADC的数据采集系统以及16/32位MCU和Flash/EE存储器。其中,ADC具有多达12个单端输入通道,另外还 有4个ADC输入通道也可以和4个DAC的输出引脚复用;MCU内核是ARM7TDMI,它是一个16位/32位RISC机器,其最高性能峰值高达41 MIPS。片内集成有8KB的SRAM和62KB非易失性Flash/EE存储器。低功耗,高集成等特性,使得ADuC7026这款高精度MCU十分适合 作为无线心电图监视仪的控制中枢。


    四&五、瑞萨适用于可穿戴式血压监视仪的两款MCU


血压监视仪作为电子医疗产品的代 表,近年来在众多家庭中迅速普及。随着上臂式血压监视仪的广泛普及,可以轻松测量的手腕式血压监视仪的需求也日益增加,而装置的小型化、电池的高寿命化就变得尤为必要。此外,为了测量数据的共享,以及在哪儿都可以调出数据,就必须加强电脑或手机与USB / Bluetooth使用的通信功能,向泛网社会发展。


根据电池的高寿命化,或装置的小型化可以降低所需电池的数量,因此需要低功耗。瑞 萨拥有丰富的MCU产品线,其中,R8CLx 内置LCD低功耗的8位MCU,R8C/Lx系列内置LCD驱动控制电路。它继承了R8C/3x系列产品的很多外围功能(如多功能定时器和各种通信功能) 以及38000/740和 H8/300L超低功耗系列产品中简便易用的LCD驱动控制电路。


78K0R / LX3微控制器是16位单片机微控制器。它包括78K0R CPU核心和外围功能器件如ROM/RAM,LCD控制器/驱动器,A/D,D/A转换器,运算放大器,多功能的串行接口,多功能定时器,实时计数器,和看门狗定时器。


这两款MCU均内置了LCD驱动控制电路,可实现低功耗,并包含了血压监视仪所需的外围功能,减少了传统血压监视仪的外置器件,进一步降低了设计成本。


    六、意法半导体首款M0+ MCU STM32L0,挑战对手的杀手锏


今年,ST发布了一款新系列32位通用微控制器产品,此系列产品将大幅延长医疗保健设备的电池使用寿命。STM32L0超低功耗系列微控制器基于 32MHz ARM Cortex M0+处理器内核,内置12位模数转换器(ADC) 和USB FS 2.0无晶振型解决方案。


新系列STM32微控制器让客户能够取得前所未有的低功耗,整合高能效的ARM Cortex-M0+内核、优化架构、电源管理模式、超低功耗外设、支持节能型USB功能、独有的超低功耗制造工艺。


七&八、飞思卡尔用于可穿戴无线医疗保健贴片的两款MCU


可穿戴型无线贴片是一款一 体化监测工具, 可测量心率、呼吸模式和其他生命体征。该贴片适用于临床和个人医疗保健应用。贴片型医疗保健产品可增加患者的移动性和舒适性,并可将生命体征数据无线上传至云端,用于实时分析或长期保存记录。飞思卡尔为该应用提供了丰富的低功耗、低成本MCU解决方案:


Kinetis KL1x系列ARM Cortex-M0+ MCU具备超低功耗的性能,还配备了丰富的模拟、通信、定时和控制外设,并和基于ARM CortexTM-M4核的Kinetis K10 MCU系列兼容。


带有集成模拟前端的Kinetis K50 ARM Cortex-M4微控制器。K50微控制器具备超低功耗的设计,集成了电容式触摸感应硬件等重要外设,能够满足医疗保健设备的各种要求。 除了上述特性以外,该器件还集成了支持DSP指令、符合行业标准的高性能32位ARM Cortex-M4 CPU,隶属于一个配备32KB至1MB集成式闪存的器件系列。


 九、Mircochip用于电离子渗入贴片设备的MCU


尼古丁贴片、防晕贴片是被大众所熟悉的可穿戴式产品,这类产品为新一代电子产品奠定了基础。其中,电离子渗入贴片是新一代电子产品中新兴的应用。


随着电子技术及低价、高效能MCU的发展,生产低成本的一次性药物分配器已成为可能;许多消费者已在使用自助式电离子渗入产品,但是设计人员在设计电离子渗入贴片设备时面临了许多挑战,其中,最大的挑战在于将关键电子元件制成可穿戴式组件,该组件在使用1次后就可能被丢弃,于是,贴片电子元件必须相当低价。


设备必须产生足够的电压,并在规定的一段时间内维持特定注入剂量所需的电流,才能使药物透过皮肤完成注入。升压稳压器用于将电池的 低电压升高到足够的准位,进而让所需电流通过皮肤。可使用成本低廉的钮扣式锂电池或者碱性电池为电子贴片元件供电。要同时满足成本和功能要求,则需要小巧又高度集成的 MCU。


Microchip的8位MCU——PIC12F1822 就可用于这种设备,其具有内部10位ADC、固定参考电压、比较器、PWM、硬件计时器和EEPROM,可满足设计的集成要求。固定参考电压可消 除对稳压器或外部参考电压源的需求,并使设计保持在8接脚MCU范畴内,以降低成本并缩小电路板尺寸。


 九、美信用于生命体征监测服低功耗MCU


生命体征监测服(Fit)使专业医护人员和迫切想要了解自身健康状况的用户能够以低成本频繁监测各项体征指标。高度集成的监护服设计可用于测量三导联心电图(ECG)、体温和运动状态。所有诊断工具均已集成到衬衫内部,不会影响穿着舒适度。


该新型智能监护服集成了干电极ECG测量技术、复杂的信号处理技术、温度传感器、运动传感器、超低功耗微控制器及无线通信单元,是Maxim Integrated、Clearbridge VitalSigns和Orbital Research三家公司在经验、技术、创新层面积极合作的成果。


其中,由美信推出的具有红外模块和USB 功能的16位MCU——MAXQ622,包含低功耗、高吞吐率、16位的RISC架构,128KB闪存和6KB数据SRAM,并具备超低功耗停止模式 (0.3μA,典型值)。该模式下,只有少数电路保持供电。唤醒源包括外部中断、电源失效中断以及定时器中断。微控制器工作在1.70V至3.6V宽工作 电压范围,也可通过USB供电。


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