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根据FPGA的除颤器设计方案

越来越多的人们认识到当心脏病患者的心脏骤停时,快速及时的救治能够带来很大的好处。这促使更多公共场所和办公室配备有AED设备。而且在美国,因为各州政府强制规定,如果场地所有者没有配备足够的AED设备。

越来越多的人们认识到留神脏病患者的心脏骤停时,快速及时的救治能够带来很大的优点。这促进更多公共场所和办公室装备有AED设备。并且在美国,因为各州政府强制规则,假如场所一切者没有装备满意的AED设备,将有或许被追查法律责任,这结果明显比偶尔呈现的AED设备乱用情况更严峻。

因为AED的运用者或许是没有经过医疗培训的人,所以此类产品在规划时有必要避免有不安全运作的时机。例如,AED设备需求具有判别功用,在判别出CPR是更适宜的心脏复苏急救法时,避免运用者进行电击急救法。为此,AED设备有必要能够确认有关的操作是否安全,这就需求模仿传感器输入和杂乱的数字信号处理,以便检测和剖析心脏产生的电信号。

这并不意味着手动除颤器就没有开展空间,因为手动除颤器能够参加更多的传感器输入来监控附加的参数,让医护人员实施二氧化碳浓度(capnography)和脉息血氧浓度(pulse oximetry)测验,一起获取分辨率较高的12导心电图。手动设备在人体工程学规划方面也有所改善,包含:延伸电池寿数、遥测和改善的显现。

鉴于AED设备布置广泛但运用并不频频,它们有必要能够在备用状况呈现问题时,运用IEEE 802.11 WiFi等无线协议向医护人员发送信号,所以这些设备有必要安全地布置在处于无线接入点规模之内的任何场所。假如能够及早通报问题,便能确保去颤器常常处于杰出的操作状况,用于医疗救助使命。一起,AED设备需求规划成只要合格的工程师才干维护保养设备,而未经授权人员则无权撤销此项操作。

美高森美公司(Microsemi Corporation)的非易失性FPGA可广泛应用于医疗仪器设备,而这些器材的安全性、高集成度和非易失性存储的特色,特别适用于自动化体外除颤器(automated external defibrillator, AED)。

美高森美的FPGA系列能够满意AED设备规划的很多要求,SmartFusion和IGLOO器材能够供给完成心脏除颤器中心功用所需的传感器接入、用户界面和致动器操控,Microsemi器材固有的安全确保功用能够确保无线传输的数据不被阻拦和破译,并且用户或电脑黑客无法篡改设备数据。

一切美高森美第三代FPGA,包含ProASIC3,IGLOO,Fusion和SmartFusion系列,均运用快闪存储器来永久贮存密钥设置,这些密钥设置决议产品出厂之后,哪些部件是能够从头编程的。没有正确的密钥,设备程序不或许从头编程;这项规划使得篡改数据简直不或许。别的,片上快闪也为维护数据所需密钥供给了安全的存储地址。

因为AED设备将会放置较长的时刻,所以下降待机功耗是必要的,以便尽或许地节约内部电池能量,然后延伸两次充电之间的备用时刻。在待机期间,任何非体系监控功用均需求禁用,以便避免其耗用电能。在传感器检测到体系被运用之前,LCD和其它AED功用会一向处于禁用状况。在检测到运用信号时,体系需求赶快康复运用状况,这项功用难以运用易失性FPGA技能来完成。

根据SRAM的FPGA器材需求恒定电流来坚持其编程状况,根据SRAM FPGA的体系规划经过向EEPROM写出状况信息而进入低功率状况,然后,在康复供电时从头加载装备位流。不过,这要求在硬连线逻辑和独自的微处理器中完成大部分体系功用。

AED设备寄存长时刻后从头进行体系初始化所需的时长是至关重要的,为了有用,AED设备有必要在从其存储状况康复之时就能够运用。假如首个运用人员不得不等候AED发动方能运用,则不够高效。因为美高森美开发的根据反熔丝和快闪技能的 FPGA器材对错易失性的,在上电之际就可运用,能够当即运用AED功用。

因为非易失性FPGA是单芯片器材,能够省去与SRAM FPGA装备单元相关的附加电路。除了一个引导ROM和一个用于存储未加密装备代码的附加体系存储器之外,根据SRAM的FPGA还或许需求一个杂乱可编程逻辑器材(CPLD)来处理体系装备和监管使命,因为FPGA只要读入其自己的装备数据之后,才干接收那些功用。并且,还需求时钟及复位信号产生电路在上电时协助进行电路板元件初始化。这些要素下降了可靠性,增加了体系规划的杂乱性及本钱,减慢了开发速度。

美高森美的SmartFusion FPGA器材能够整合微处理器、可编程逻辑和体系I/O功用,最大极限地削减电路板空间并供给非易失性优势。经过运用其IGLOO FPGA器材,能够进一步节能。这些器材可在1μs之内进入Flash*Freeze形式,仅耗费5μW来坚持体系存储器和易失性数据寄存器的内容。因为AED设备大部分时刻都处于低功耗形式,美高森美用于节能的IGLOO解决方案以及用于传感器和体系管理功用的SmartFusion器材是完美匹配AED设备需求的产品。

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