隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，消費(fèi)類、便攜式醫(yī)療設(shè)備的功能越來(lái)越強(qiáng)大，越來(lái)越完善，極大地提高了準(zhǔn)確性、可靠性、連接性和易用性，同時(shí)保證了用戶健康信息的安全性，價(jià)格也合理。
 
這些全新的高級(jí)功能需要更強(qiáng)的處理能力、安全性和連接性。日益增長(zhǎng)的復(fù)雜性也要求固件/軟件代碼擴(kuò)展，反過(guò)來(lái)不僅增加了代碼，而且還提升了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器需求。這些增強(qiáng)功能，增加了系統(tǒng)的功耗預(yù)算，矛盾的是，緊湊外型的便攜式醫(yī)療設(shè)備要求超長(zhǎng)電池壽命，需要降低功耗。
 
系統(tǒng)架構(gòu)師面臨的首要挑戰(zhàn)是，確定合適的片上系統(tǒng)（SoC）或MCU作為系統(tǒng)的核心。它必須能夠提供所需的性能，還要降低整個(gè)系統(tǒng)的功耗預(yù)算。此外外部存儲(chǔ)器、傳感器和遙測(cè)接口等外設(shè)也要考慮進(jìn)來(lái)，因?yàn)橥庠O(shè)性能不佳，可能對(duì)系統(tǒng)總體性能產(chǎn)生負(fù)面影響，抵消高性能內(nèi)核的價(jià)值和優(yōu)勢(shì)。外設(shè)的性能必須與SoC/MCU的性能相當(dāng)，還必須能夠?qū)崿F(xiàn)緊湊的外型和高效的能量供應(yīng)。
 
SoC/MCU通常集成兩種類型的存儲(chǔ)器：閃存和SRAM。閃存是一種寫(xiě)入相對(duì)緩慢的非易失性存儲(chǔ)器，支持有限的寫(xiě)入周期數(shù)。它用于保存固定或緩慢變化的數(shù)據(jù)，如應(yīng)用代碼、系統(tǒng)信息和/或后處理的用戶數(shù)據(jù)日志。相比之下，SRAM是一種快速訪問(wèn)的易失性存儲(chǔ)器，提供無(wú)限的寫(xiě)入周期耐久度。它用于存儲(chǔ)運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
 
隨著系統(tǒng)復(fù)雜性不斷增加，包括多個(gè)數(shù)學(xué)函數(shù)和算法的復(fù)雜代碼也隨之增加，片上存儲(chǔ)器內(nèi)存容量可能不足。因此，便攜式醫(yī)療系統(tǒng)通常需要額外的存儲(chǔ)空間，以便設(shè)計(jì)人員使用外部存儲(chǔ)器來(lái)增加內(nèi)部存儲(chǔ)器的空間。圖1所示的原理圖顯示了醫(yī)療刺激裝置如何使用外部存儲(chǔ)器來(lái)支持高級(jí)功能。

   
低功耗外部存儲(chǔ)器可用于RAM擴(kuò)展，通常是具有極低工作電流和待機(jī)電流的SRAM。非易失性存儲(chǔ)器的主要選項(xiàng)包括串行閃存、EEPROM、MRAM和FRAM。串行閃存具有低成本和高密度的特點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用于非易失性程序和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)擴(kuò)展。
 
然而閃存的能耗較高，極大地降低了電池供電設(shè)備的工作壽命。為了節(jié)約能源，一些應(yīng)用將部分閃存替換成EEPROM。然而這種方法仍然對(duì)電池不利，尤其是在涉及對(duì)EEPROM的大量寫(xiě)入操作時(shí)。此外這種方法還使應(yīng)用代碼設(shè)計(jì)復(fù)雜化。MRAM具有無(wú)限寫(xiě)入耐久度，是非易失性存儲(chǔ)器的另一種替代方案。然而MRAM的工作電流和待機(jī)電流非常高，并且易受磁場(chǎng)的影響，會(huì)損壞存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，因此MRAM不能用于電池供電的醫(yī)療設(shè)備。

關(guān)鍵詞： 外部存儲(chǔ)器   FRAM  

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