家用便攜式醫(yī)療電子設備的差異化設計

圖4:基于CC430的eZ430-Chronos運動手表支持運動以外的許多應用。

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

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。

一些公司使用專門針對低功耗優(yōu)化了的閃存微控制器單元實現(xiàn)手持式家用醫(yī)療保健設備，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內核，工作電壓從3.3V至5V。這種MCU集成了LCD驅動器、12位模數(shù)和數(shù)模轉換器(ADC和DAC)、運放和電壓基準。在待機模式下，該MCU的消耗電流僅1.2μA。

“我們從20世紀90年代初就開始從事血糖儀業(yè)務，因此非常理解這種醫(yī)療設備的低功耗要求。”NEC公司首席技術營銷工程師Michael Clodfelter表示，“一些MCU制造商宣傳的nA級低功耗待機模式指標殺傷力過大。事實上，待機模式下約1μA就能保證血糖儀有足夠長的電池壽命。

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

圖6：NEC提供32位全閃存 V850ES