Figi 1: blòk dyagram nan yon aparèy eksitasyon medikal lè l sèvi avèk memwa ekstèn sipòte fonksyonalite avanse
Defi a premye pou achitèk sistèm se yo idantifye sistèm nan dwa sou Chip (SOC) oswa mikrokontroleur sèvi kòm kè a nan sistèm lan. Li dwe kapab bay pèfòmans nan vle pandan y ap ansanm diminye bidjè pouvwa sistèm lan an jeneral la.
Aparèy periferik, tankou memwa ekstèn, detèktè, ak interfaces Telemetry dwe konparab ak pèfòmans nan SOC / mikrokontroleur, pandan y ap sipòte tou yon faktè fòm kontra enfòmèl ant ak efikas konsomasyon pouvwa.
Chwa memwa
Aparèy la chwazi jeneralman entegre de kalite souvni, flash ak SRAM.
Flash se yon memwa relativman ralanti-ekri, ki pa temèt ki sipòte yon kantite limite nan ekri sik. Li se itilize yo kenbe fiks oswa ralanti-chanje done tankou kòd aplikasyon an, enfòmasyon sistèm, ak / oswa pòs-trete mòso bwa done done.
Sram se yon vit-aksè, memwa temèt ki bay san limit ekri sik andirans. Li itilize nan magazen tanporè done sistèm kouri-tan.
Kòm konpleksite sistèm ogmante, se konsa fè kòd konpleksite pou fonksyon yo miltip matematik ak algoritm. Entèn sou-chip kapasite memwa pouvwa gen ensifizan. Portable sistèm medikal souvan bezwen plis depo, ki egzije konsèpteur yo ogmante memwa entèn ak memwa ekstèn (Figi 1).
Yon pouvwa ki ba pouvwa memwa ki ka itilize pou ekspansyon belye mouton, tipikman yon SRAM ak trè ba aktif ak ki sibstiti aktyèl. Opsyon pou depo ki pa temèt gen ladan flash, EEPROM, MRAM, ak F-RAM.
Se seri memwa flash itilize pou pwogram ki pa temèt ak done ekspansyon depo paske nan pri ki ba li yo ak disponiblite a nan dansite segondè. Sepandan, li gen konsomasyon enèji relativman wo, ki diminye lavi sa a ki opere nan ki baze sou ki baze sou ki batri.
Gen kèk aplikasyon pou ranplase yon pòsyon nan memwa a ak yon EEPROM, men sa a se toujou pa batri-zanmitay, espesyalman lè operasyon enplike vaste ekri nan EEPROM la. Li te tou konplitché konsepsyon aplikasyon kòd.
Mayetik-resistive RAM (Mrram) gen andirans ekri san limit. Dezavantaj li yo, sepandan, se ke li manje trè wo kouran aktif ak ki sibstiti ak se sansib a jaden mayetik ki ka fin pouri done ki estoke. Karakteristik sa yo Se poutèt sa fè li inoporten nan aparèy medikal ki fonksyone ki fonksyone.
Ferroelectric RAM (F-RAM), gen plizyè avantaj kle nan aparèy medikal pòtab epi li gen segondè ekri-sik andirans.
Konplikasyon medikal
Figi 2: Konsomasyon enèji pou chak 4MB Ekri (μj) pou teknoloji ki pa temèt memwa
Limite a ekri andirans nan EEPROM ak flash kreye pwoblèm potansyèl pou aparèy medikal ki bezwen magazen done mòso bwa ke yo toujou ap mete ajou. Flash ofri andirans sou lòd la nan 1e + 5 ak EEPROM se 1E + 6. F-RAM ekri sik andirans a se 1E + 14 (oswa 100 billions). Sa a pèmèt aparèy pou kapab ale plis done san yo pa gen aplike konplèks algoritm mete-nivelman ak plis pase-pwovizyon plis kapasite (Figi 3).
Yon avantaj dezyèm se ke achitekti a entèn nan F-RAM konsome lòd nan grandè pi ba enèji aktif pase chaj ki baze sou flash oswa aparèy depo EEPROM (Figi 2).
Pou egzanp, Excelon F-Rams soti nan Cypress sipò ki sibstiti an, gwo twou san fon pouvwa desann ak ibèrn modès san fè anyen konsa. Aplike sa yo nan yon aplikasyon ka diminye pouvwa konsomasyon pa apeprè de lòd nan grandè nan konbinezon ak pi ba mòd pouvwa aktif la.
Figi 3: andirans konparezon sik pou teknoloji memwa ki pa volatil
EEPROM ak Flash mande pou plis paj-pwogram / paj-ekri fwa sik, konsa ogmante sistèm aktif tan pou ekri operasyon yo. F-RAM a imedya ki pa volatilité pèmèt sistèm ki fonksyone batri yo konplètman chanje nan ekipman pou pouvwa a oswa pi vit lage sistèm lan nan yon mòd san fè anyen konsa ki ba pou redwi tou de tan aktif ak aktyèl aktif.
Sa a tou amelyore fyab nan aplikasyon ki gen egzak kondisyon distribisyon kote done ki nan risk pandan yon fòt pouvwa. Selil F-RAM yo tou trè toleran nan divès kalite radyasyon, ki gen ladan radyografi ak radyasyon gama ak yo iminitè a jaden mayetik, pwoteje done anrejistre.
Gen kèk aparèy F-RAM, tankou Excelon LP, bay sou-chip kòd koreksyon erè (ECC) ki ka detekte epi korije erè yon sèl-ti jan nan chak mo done 64-ti jan, ogmante sistèm reliability depo sèvis mòso bwa. F-RAM sipòte tou kontwole aktyèl pik (sa vle di Inrush aktyèl kontwòl mwens pase 1.5 ma) yo anpeche twòp egzeyat nan batri a.
F-belye mouton ka loje nan anbalaj ki se espas-efikas. Pou egzanp, LP la Excelon ofri jiska 8mbit ak ki disponib nan estanda endistri uit-PIN soic ak Miniature uit-PIN Gqfn pakè ak debi jiska 50Mhz SPI I / O ak 108MHz QSPI (kwadwilatè-SPI) I / O.
Patikil andirans pratikman F-RAM a, enstantane ki pa volatilité ak konsomasyon pouvwa ki ba pèmèt konsèpteur sistèm nan konbine tou de ram- ak done ki baze sou ROM ak fonksyon nan yon sèl memwa.
ROM ki baze sou teknoloji, ki gen ladan mask-rom, OTP-EPROM, ak ni-flash, yo ki pa temèt epi yo oryante nan direksyon aplikasyon pou depo kòd.
NanD-Flash ak EEPROM kapab tou sèvi kòm ki pa temèt memwa done. Tout sa yo mande pou kèk konpwomi, depi yo fè tou de kòd ak depo done ak ki ba-pèfòmans konpare ak memwa altènatif.
Teknoloji sa yo konsantre sou pi ba pri, ki mande pou yon komès-off nan fasilite la itilize ak / oswa pèfòmans.
RAM ki baze sou teknoloji sèvi kòm memwa done ak tou kòm yon espas k ap travay pou ekzekisyon Kòd lè egzekite soti nan flash pwouve twò dousman. RAM bay yon melanj de kòd ak done fonctionnalités, men nati temèt li yo limite itilize li yo nan depo tanporè.
Aplikasyon pòtab mande pou optimize pèfòmans nan konpozan kòm kèk ke posib.
Lè l sèvi avèk kalite memwa miltip ka mennen nan inefikas, konplitché konsepsyon kòd ak tipikman manje plis enèji.
Efikasite nan ak fyab nan f-RAM fè li posib pou yon teknoloji memwa sèl okipe tou de kòd ak done.
Li te gen andirans nan sipòte segondè frekans done antre pandan y ap bese pri sistèm, ogmante efikasite sistèm ak diminye konpleksite sistèm.
