電子醫(yī)療設(shè)備行業(yè)十大主流MCU匯總

　　隨著人口老齡化加劇、國民健康意識提高以及新醫(yī)改政策的推行，電子醫(yī)療設(shè)備近年來異軍突起，增長空間甚為可觀，這也帶動了對MCU等芯片的需求。

　　MCU可以充分滿足大多數(shù)電子醫(yī)療設(shè)備的需求，此外，最新MCU可在單個芯片中集成大部分功能，這對降低電子醫(yī)療設(shè)備的整體尺寸和BOM成本都具有重要作 用?？梢哉f，MCU直接決定了設(shè)備的整體性能。有鑒于此，小編專門整合了10款主流的可穿戴醫(yī)療MCU（排名不分先后）。

　　一、TI MSP430FG47x可穿戴醫(yī)療的理想選擇

　　德州儀器 （TI）致力于為未來醫(yī)療電子領(lǐng)域帶來革命性變革，以提高醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量與易用性。TI 正在努力推進創(chuàng)新醫(yī)療電子設(shè)備的創(chuàng)新，不斷提高靈活性與易用性，努力降低成本

　　TI MSP430FG47x 超低功耗微處理器（MCU）產(chǎn)品系列，充分滿足工程師對可提供低功耗、高性能以及有針對性外設(shè)集成等特性的 MCU的需求，幫助他們迅速高效地開發(fā)具有可靠性、便捷性以及低成本等優(yōu)勢的醫(yī)療設(shè)備。FG47x MCU 實現(xiàn)了完整信號鏈的片上集成，不但可降低設(shè)計復(fù)雜性，而且還可顯著節(jié)省空間與成本。這些器件將幫助開發(fā)人員改進醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量與產(chǎn)品易用性，滿足血糖計、數(shù)字體表、脈搏血氧計以及血壓/心率監(jiān)測器等多種產(chǎn)品的需求。

　　二、Silicon labs efm32 gecko構(gòu)造超低功耗系統(tǒng)

　　Silicon Labs 非常看好物聯(lián)網(wǎng)的廣闊的市場前景，這是Silicon Labs 全力以赴的領(lǐng)域;而且針對可穿戴設(shè)備和智能家居領(lǐng)域都有一系列的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品推出，去年年底還推出了一款新的SoC，它將具有超低功耗，支持并集成 Zigbee、藍牙等多種協(xié)議標準，非常適合應(yīng)用于可穿戴醫(yī)療等物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。

　　三、意法半導體首款M0+ MCU STM32L0，挑戰(zhàn)對手的殺手锏

　　今年，ST發(fā)布了一款新系列32位通用微控制器產(chǎn)品，此系列產(chǎn)品將大幅延長醫(yī)療保健設(shè)備的電池使用壽命。STM32L0超低功耗系列微控制器基于 32MHz ARM Cortex M0+處理器內(nèi)核，內(nèi)置12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC） 和USB FS 2.0無晶振型解決方案。

　　新系列STM32微控制器讓客戶能夠取得前所未有的低功耗，整合高能效的ARM Cortex-M0+內(nèi)核、優(yōu)化架構(gòu)、電源管理模式、超低功耗外設(shè)、支持節(jié)能型USB功能、獨有的超低功耗制造工藝。

　　四&五、瑞薩適用于可穿戴式血壓監(jiān)視儀的兩款MCU

　　血壓監(jiān)視儀作為電子醫(yī)療產(chǎn)品的代 表，近年來在眾多家庭中迅速普及。隨著上臂式血壓監(jiān)視儀的廣泛普及，可以輕松測量的手腕式血壓監(jiān)視儀的需求也日益增加，而裝置的小型化、電池的高壽命化就變得尤為必要。此外，為了測量數(shù)據(jù)的共享，以及在哪兒都可以調(diào)出數(shù)據(jù)，就必須加強電腦或手機與USB / Bluetooth使用的通信功能，向泛網(wǎng)社會發(fā)展。

　　根據(jù)電池的高壽命化，或裝置的小型化可以降低所需電池的數(shù)量，因此需要低功耗。瑞 薩擁有豐富的MCU產(chǎn)品線，其中，R8CLx 內(nèi)置LCD低功耗的8位MCU，R8C/Lx系列內(nèi)置LCD驅(qū)動控制電路。它繼承了R8C/3x系列產(chǎn)品的很多外圍功能（如多功能定時器和各種通信功能） 以及38000/740和 H8/300L超低功耗系列產(chǎn)品中簡便易用的LCD驅(qū)動控制電路。

　　78K0R / LX3微控制器是16位單片機微控制器。它包括78K0R CPU核心和外圍功能器件如ROM/RAM，LCD控制器/驅(qū)動器，A/D，D/A轉(zhuǎn)換器，運算放大器，多功能的串行接口，多功能定時器，實時計數(shù)器，和看門狗定時器。

　　這兩款MCU均內(nèi)置了LCD驅(qū)動控制電路，可實現(xiàn)低功耗，并包含了血壓監(jiān)視儀所需的外圍功能，減少了傳統(tǒng)血壓監(jiān)視儀的外置器件，進一步降低了設(shè)計成本。

　　六、ADI可穿戴無線心電監(jiān)護儀精密模擬MCU

　　傳統(tǒng)心電監(jiān)護儀通常需要隨身攜帶記錄監(jiān)視儀，放在靠近病人頸部或腕部的口袋里，而無線心電圖監(jiān)視儀的噪聲和干擾大大降低，尺寸減小到甚至可以安裝在電極 背面，能夠提供比傳統(tǒng)方案更精確的信號。這種電路價格便宜，且能夠提供診斷質(zhì)量的1導聯(lián)心電圖跡線，驅(qū)動腿免除了對 60 Hz陷波濾波器的需求。所有的電路都能穿戴在衣服內(nèi)，因此患者舒適度和隱私度大幅提高。

　　ADI的精密模擬MCU——ADuC7026在 單芯片內(nèi)集成1 MSPS、12位、多通道高性能ADC的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及16/32位MCU和Flash/EE存儲器。其中，ADC具有多達12個單端輸入通道，另外還 有4個ADC輸入通道也可以和4個DAC的輸出引腳復(fù)用；MCU內(nèi)核是ARM7TDMI，它是一個16位/32位RISC機器，其最高性能峰值高達41 MIPS。片內(nèi)集成有8KB的SRAM和62KB非易失性Flash/EE存儲器。低功耗，高集成等特性，使得ADuC7026這款高精度MCU十分適合 作為無線心電圖監(jiān)視儀的控制中樞。

　　七&八、飛思卡爾用于可穿戴無線醫(yī)療保健貼片的兩款MCU

　　可穿戴型無線貼片是一款一 體化監(jiān)測工具， 可測量心率、呼吸模式和其他生命體征。該貼片適用于臨床和個人醫(yī)療保健應(yīng)用。貼片型醫(yī)療保健產(chǎn)品可增加患者的移動性和舒適性，并可將生命體征數(shù)據(jù)無線上傳至云端，用于實時分析或長期保存記錄。飛思卡爾為該應(yīng)用提供了豐富的低功耗、低成本MCU解決方案：

　　Kinetis KL1x系列ARM Cortex-M0+ MCU具備超低功耗的性能，還配備了豐富的模擬、通信、定時和控制外設(shè)，并和基于ARM CortexTM-M4核的Kinetis K10 MCU系列兼容。

　　帶有集成模擬前端的Kinetis K50 ARM Cortex-M4微控制器。K50微控制器具備超低功耗的設(shè)計，集成了電容式觸摸感應(yīng)硬件等重要外設(shè)，能夠滿足醫(yī)療保健設(shè)備的各種要求。 除了上述特性以外，該器件還集成了支持DSP指令、符合行業(yè)標準的高性能32位ARM Cortex-M4 CPU，隸屬于一個配備32KB至1MB集成式閃存的器件系列。

　　九、美信用于生命體征監(jiān)測服低功耗MCU

　　生命體征監(jiān)測服（Fit）使專業(yè)醫(yī)護人員和迫切想要了解自身健康狀況的用戶能夠以低成本頻繁監(jiān)測各項體征指標。高度集成的監(jiān)護服設(shè)計可用于測量三導聯(lián)心電圖（ECG）、體溫和運動狀態(tài)。所有診斷工具均已集成到襯衫內(nèi)部，不會影響穿著舒適度。

　　該新型智能監(jiān)護服集成了干電極ECG測量技術(shù)、復(fù)雜的信號處理技術(shù)、溫度傳感器、運動傳感器、超低功耗微控制器及無線通信單元，是Maxim Integrated、Clearbridge VitalSigns和Orbital Research三家公司在經(jīng)驗、技術(shù)、創(chuàng)新層面積極合作的成果。

　　其中，由美信推出的具有紅外模塊和USB 功能的16位MCU——MAXQ622，包含低功耗、高吞吐率、16位的RISC架構(gòu)，128KB閃存和6KB數(shù)據(jù)SRAM，并具備超低功耗停止模式 （0.3μA，典型值）。該模式下，只有少數(shù)電路保持供電。喚醒源包括外部中斷、電源失效中斷以及定時器中斷。微控制器工作在1.70V至3.6V寬工作 電壓范圍，也可通過USB供電。

　　MAXQ622原理圖

　　十、Mircochip用于電離子滲入貼片設(shè)備的MCU

　　尼古丁貼片、防暈貼片是被大眾所熟悉的可穿戴式產(chǎn)品，這類產(chǎn)品為新一代電子產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)。其中，電離子滲入貼片是新一代電子產(chǎn)品中新興的應(yīng)用。

　　隨著電子技術(shù)及低價、高效能MCU的發(fā)展，生產(chǎn)低成本的一次性藥物分配器已成為可能；許多消費者已在使用自助式電離子滲入產(chǎn)品，但是設(shè)計人員在設(shè)計電離子滲入貼片設(shè)備時面臨了許多挑戰(zhàn)，其中，最大的挑戰(zhàn)在于將關(guān)鍵電子元件制成可穿戴式組件，該組件在使用1次后就可能被丟棄，于是，貼片電子元件必須相當?shù)蛢r。

　　設(shè)備必須產(chǎn)生足夠的電壓，并在規(guī)定的一段時間內(nèi)維持特定注入劑量所需的電流，才能使藥物透過皮膚完成注入。升壓穩(wěn)壓器用于將電池的 低電壓升高到足夠的準位，進而讓所需電流通過皮膚。可使用成本低廉的鈕扣式鋰電池或者堿性電池為電子貼片元件供電。要同時滿足成本和功能要求，則需要小巧又高度集成的 MCU。

　　Microchip的8位MCU——PIC12F1822 就可用于這種設(shè)備，其具有內(nèi)部10位ADC、固定參考電壓、比較器、PWM、硬件計時器和EEPROM，可滿足設(shè)計的集成要求。固定參考電壓可消 除對穩(wěn)壓器或外部參考電壓源的需求，并使設(shè)計保持在8接腳MCU范疇內(nèi)，以降低成本并縮小電路板尺寸。