醫療刺激裝置如何使用外部儲存器來支援高階功能

隨著技術的不斷進步，消費類、行動式醫療裝置的功能越來越強大，越來越完善，極大地提高了準確性、可靠性、連線性和易用性，同時保證了使用者健康資訊的安全性，價格也合理。
 
這些全新的高階功能需要更強的處理能力、安全性和連線性。日益增長的複雜性也要求韌體/軟體程式碼擴充套件，反過來不僅增加了程式碼，而且還提升了資料儲存系統的儲存器需求。這些增強功能，增加了系統的功耗預算，矛盾的是，緊湊外型的行動式醫療裝置要求超長電池壽命，需要降低功耗。
 
系統架構師面臨的首要挑戰是，確定合適的片上系統（SoC）或 作為系統的核心。它必須能夠提供所需的效能，還要降低整個系統的功耗預算。此外外部儲存器、感測器和遙測介面等外設也要考慮進來，因為外設效能不佳，可能對系統總體效能產生負面影響，抵消高效能核心的價值和優勢。外設的效能必須與SoC/MCU的效能相當，還必須能夠實現緊湊的外型和高效的能量供應。
 
SoC/MCU通常整合兩種型別的儲存器：快閃記憶體和 。快閃記憶體是一種寫入相對緩慢的非易失性儲存器，支援有限的寫入週期數。它用於儲存固定或緩慢變化的資料，如應用程式碼、系統資訊和/或後處理的使用者資料日誌。相比之下，SRAM是一種快速訪問的易失性儲存器，提供無限的寫入週期耐久度。它用於儲存執行時系統資料。
 
隨著系統複雜性不斷增加，包括多個數學函式和演算法的複雜程式碼也隨之增加，片上儲存器記憶體容量可能不足。因此，行動式醫療系統通常需要額外的儲存空間，以便設計人員使用外部儲存器來增加內部儲存器的空間。圖1所示的原理圖顯示了醫療刺激裝置如何使用外部儲存器來支援高階功能。

 

 
低功耗外部儲存器可用於RAM擴充套件，通常是具有極低工作電流和待機電流的SRAM。非易失性儲存器的主要選項包括序列快閃記憶體、EEPROM、MRAM和 。序列快閃記憶體具有低成本和高密度的特點，因而廣泛應用於非易失性程式和資料的儲存擴充套件。
 
然而快閃記憶體的能耗較高，極大地降低了電池供電裝置的工作壽命。為了節約能源，一些應用將部分快閃記憶體替換成EEPROM。然而這種方法仍然對電池不利，尤其是在涉及對EEPROM的大量寫入操作時。此外這種方法還使應用程式碼設計複雜化。 具有無限寫入耐久度，是非易失性儲存器的另一種替代方案。然而MRAM的工作電流和待機電流非常高，並且易受磁場的影響，會損壞儲存資料，因此MRAM不能用於電池供電的醫療裝置。