家用便攜式醫(yī)療電子設(shè)備的差異化設(shè)計(jì)

圖4:基于CC430的eZ430-Chronos運(yùn)動(dòng)手表支持運(yùn)動(dòng)以外的許多應(yīng)用。

Microchip科技公司在其PIC微控制器中采用了nanoWatt XLP超低功耗技術(shù)(圖5)，這種控制器可用于血糖儀等家用醫(yī)療保健設(shè)備。Microchip公司的PIC16、18和24F微控制器在電源關(guān)斷模式僅消耗100nA電流，并集成了800nA的看門(mén)狗定時(shí)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘和日歷電路。

圖5：家用血糖儀電路需要超低功耗的微控制器,比如Microchip的nanoWatt XLP PIC微控制器。

一些公司使用專(zhuān)門(mén)針對(duì)低功耗優(yōu)化了的閃存微控制器單元實(shí)現(xiàn)手持式家用醫(yī)療保健設(shè)備，如血糖監(jiān)視儀。NEC電子公司的16位全閃存MCU基于公司的78kOR CPU內(nèi)核，工作電壓從3.3V至5V。這種MCU集成了LCD驅(qū)動(dòng)器、12位模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(ADC和DAC)、運(yùn)放和電壓基準(zhǔn)。在待機(jī)模式下，該MCU的消耗電流僅1.2μA。

“我們從20世紀(jì)90年代初就開(kāi)始從事血糖儀業(yè)務(wù)，因此非常理解這種醫(yī)療設(shè)備的低功耗要求?！盢EC公司首席技術(shù)營(yíng)銷(xiāo)工程師Michael Clodfelter表示，“一些MCU制造商宣傳的nA級(jí)低功耗待機(jī)模式指標(biāo)殺傷力過(guò)大。事實(shí)上，待機(jī)模式下約1μA就能保證血糖儀有足夠長(zhǎng)的電池壽命。

Clodfelter還發(fā)現(xiàn)一個(gè)趨勢(shì)，即在便攜式醫(yī)療家用設(shè)備中使用32位MCU來(lái)提供更高的精度。事實(shí)上，NEC提供32位全閃存 V850ES(圖6)，在用于血糖儀時(shí)功耗僅90mW/Dhrystone。當(dāng)時(shí)鐘頻率在5MHz至20MHz時(shí)，這種微控制器的管線式架構(gòu)執(zhí)行速度高達(dá)43個(gè)Dhhrystone MIPS(1.1)。

圖6：NEC提供32位全閃存 V850ES