Тасвири 1: Диаграммаи блокии дастгоҳи stimulation тиббӣ бо истифода аз хотираи беруна барои дастгирии функсияҳои пешрафта
Мушкилоти аввалини меъморони система муайян кардани системаи дуруст дар чип (SoC) ё микроконтроллер барои қалби система будан мебошад. Он бояд қобилияти иҷрои дилхоҳро дошта бошад ва ҳамзамон буҷаи нерӯи барқро кам кунад.
Дастгоҳҳои канорӣ, ба монанди хотираҳои беруна, сенсорҳо ва интерфейсҳои телеметрӣ бояд бо иҷрои SoC / микроконтроллер қобили муқоиса бошанд ва ҳамзамон як омили шакли паймон ва истеъмоли қувваи барқро дастгирӣ кунанд.
Интихоби хотира
Дастгоҳи интихобшуда дар маҷмӯъ ду намуди хотираҳо, флеш ва SRAM -ро муттаҳид мекунад.
Flash хотираи нисбатан суст менависад ва ноустувор аст, ки миқдори маҳдуди даврҳои навиштанро дастгирӣ мекунад. Он барои нигоҳ доштани маълумотҳои собит ё суст тағирёбанда, ба монанди коди барнома, маълумоти система ва / ё гузоришҳои корбарони пас аз коркардшуда истифода мешавад.
SRAM як хотираи фаврӣ ва зудбовар аст, ки тобоварии номаҳдуди даврро менависад. Он барои нигоҳ доштани маълумоти системаи муваққатии вақти корӣ истифода мешавад.
Бо афзоиши мураккабии система, мураккабии код барои функсияҳо ва алгоритмҳои сершумори математикӣ меафзояд. Иқтидори хотираи дохилии чип метавонад нокифоя бошад. Системаҳои тиббии сайёр аксар вақт ба нигаҳдории иловагӣ ниёз доранд ва аз таҳиягарон тақвияти хотираи дохилиро бо хотираи беруна талаб мекунанд (Расми 1).
Хотираи ками беруна метавонад барои тавсеаи RAM истифода шавад, одатан SRAM бо ҷараёни ниҳоят фаъол ва интизорӣ. Интихобҳо барои нигаҳдории ғайримуқаррарӣ флеш, EEPROM, MRAM ва F-RAM мебошанд.
Хотираи флешдори силсилавӣ барои густариши нигаҳдории иттилоот ва барномаи ғайримуқаррарӣ истифода мешавад, зеро арзон ва дастрасии зичии баланд дорад. Аммо, он дорои истеъмоли нисбатан баланди энергия мебошад, ки мӯҳлати кори дастгоҳҳои ба батарея асосёфтаро коҳиш медиҳад.
Баъзе замимаҳо як қисми хотираро бо EEPROM иваз мекунанд, аммо ин ҳанӯз ҳам ба батарея мувофиқ нест, алахусус вақте ки амалиёт ба EEPROM навиштаҳои васеъ мегирад. Он инчунин тарроҳии рамзи барномаро душвор месозад.
RAM-и Magneto-resistive (MRAM) тобоварии номаҳдуд дорад. Аммо, нуқсони он дар он аст, ки он ҷараёнҳои хеле фаъол ва интизорӣ истеъмол мекунад ва ба майдонҳои магнитӣ, ки метавонанд маълумоти ҳифзшударо вайрон кунанд, осебпазир аст. Аз ин рӯ, ин хусусиятҳо онро дар дастгоҳҳои тиббии бо батарея корношоям мекунанд.
Ferroelectric RAM (F-RAM), дар дастгоҳҳои тиббии сайёр якчанд бартариҳои калидӣ дорад ва тобоварии даврии навиштан ва баланд дорад.
Мушкилоти тиббӣ
Тасвири 2: Истеъмоли энергия барои ҳар як навиштани 4Mb (µJ) барои технологияҳои хотираи доимӣ
Тобоварии маҳдуди навиштани EEPROM ва флеш барои дастгоҳҳои тиббӣ мушкилоти эҳтимолиро ба вуҷуд меорад, ки бояд сабти маълумотҳои доимо навсозишавандаро нигоҳ доранд. Flash тобовариро бо тартиби 1E + 5 пешниҳод мекунад ва EEPROM 1E + 6 мебошад. Устувории даври навиштани F-RAM 1E + 14 (ё 100 триллион) мебошад. Ин ба дастгоҳҳо имкон медиҳад, ки бидуни амалисозии алгоритмҳои мураккаби сатҳи фарсудашавӣ ва барзиёд таъмин намудани иқтидори иловагӣ маълумоти бештарро сабт кунанд (Расми 3).
Афзалияти дуюм он аст, ки меъмории дохилии F ‑ RAM фармоишҳои бузургтар аз энергияи фаъолро нисбат ба дастгоҳҳои нигаҳдории барқаш асосёфта ё EEPROM сарф мекунад (Расми 2).
Масалан, Excelon F ‑ RAM-ҳои Cypress интизорӣ, қувваи барқро коҳиш медиҳанд ва ҳолатҳои бекорро мунтазир мешаванд. Амалисозии инҳо дар барнома метавонад масрафи нерӯи барқро дар якҷоягӣ бо режими пасти барқ тақрибан ду дараҷа кам кунад.
Тасвири 3: Муқоисаи даврони тобоварӣ барои технологияҳои хотираи бетағйир
EEPROM ва флеш вақтҳои даврии иловагии саҳифа-барнома / навиштани саҳифаҳоро талаб мекунанд ва аз ин рӯ вақти фаъоли системаро барои амалиёти навиштан меафзояд. Ноустувории фаврии F ‑ RAM ба системаҳои бо батарея имкон медиҳад, ки қувваи барқро пурра хомӯш кунанд ё зудтар системаро ба ҳолати ками барқ партоянд, то ҳам вақти фаъол ва ҳам ҷараёни фаъолро коҳиш диҳад.
Ин инчунин эътимоднокиро дар замимаҳое, ки талаботи дақиқи вақт доранд, баланд мебардорад, ки маълумот ҳангоми хатари барқ дар хатар аст. Ҳуҷайраҳои F ‑ RAM инчунин ба намудҳои гуногуни радиатсия, аз ҷумла рентген ва гамма-шуоъ таҳаммулпазиранд ва аз майдонҳои магнитӣ эмин мебошанд, то маълумоти сабтшударо ҳифз кунанд.
Баъзе дастгоҳҳои F-RAM, ба монанди Excelon LP, рамзи ислоҳи хатогиҳо (ECC) -ро пешниҳод мекунанд, ки метавонанд хатогиҳои як битро дар ҳар як калимаи маълумотҳои 64 бит ошкор ва ислоҳ кунанд ва эътимоднокии нигаҳдории гузоришҳои системаро баланд бардоранд. F ‑ RAM инчунин ҷараёни қуллаи идорашавандаро дастгирӣ мекунад (яъне идоракунии ҷараёни ҷорӣ аз 1,5 мА камтар) барои пешгирии сарфи аз ҳад зиёди батарея.
F ‑ RAM метавонад дар бастабандӣ ҷойгир карда шавад, ки фазо самаранок аст. Масалан, Excelon LP то 8Mbit пешниҳод мекунад ва дар маҷмӯъҳои саноатии ҳашт-пин SOIC ва бастаи миниётураи ҳаштсӯзагии GQFN бо интиқол то 50MHz SPI I / O ва 108MHz QSPI (Quad ‑ SPI) I / O дастрас аст.
Сабрнокии амалан бениҳоят фаврӣ, ноустувории фаврӣ ва истеъмоли ками қувваи барқ ба таҳиягарони система имкон медиҳад, ки ҳам маълумот ва функсияҳоро дар асоси RAM‑ ва ҳам ROM дар доираи хотираи ягона муттаҳид кунанд.
Технологияҳои ба ROM асосёфта, аз ҷумла дурахши ниқоби ‑ ROM, OTP ‑ EPROM ва NOR ‑ бетағйиранд ва ба барномаҳои нигаҳдории рамз нигаронида шудаанд.
NAND-flash ва EEPROM инчунин метавонанд ҳамчун хотираи доимии маълумот хизмат кунанд. Ҳамаи инҳо созишро талаб мекунанд, зеро онҳо ҳам рамз ва ҳам нигоҳдории маълумотро бо иҷрои кам нисбат ба хотираҳои алтернативӣ иҷро мекунанд.
Ин технологияҳо ба хароҷоти арзон тамаркуз мекунанд, ки муомилоти осонии истифода ва / ё иҷрои онро талаб мекунанд.
Технологияҳои ба RAM асосёфта ҳамчун хотираи маълумот ва инчунин фазои корӣ барои иҷрои код ҳангоми иҷрои флеш хеле суст хизмат мекунанд. RAM омезиши код ва функсияҳои маълумотро таъмин мекунад, аммо табиати ноустувори он истифодаи онро барои нигоҳдории муваққатӣ маҳдуд мекунад.
Барномаҳои сайёр иҷрои оптимизатсияро дар ҳарчи камтар аз ҷузъҳо талаб мекунанд.
Истифодаи намудҳои сершумори хотира метавонад ба бесамарӣ оварда расонад, тарроҳии рамзро душвор месозад ва одатан нерӯи бештарро сарф мекунад.
Самаранокӣ ва эътимоднокии F ‑ RAM имкон медиҳад, ки як технологияи хотираи ягона ҳам код ва ҳам маълумотро идора кунад.
Он барои дастгирии сабти маълумоти басомади баланд ҳангоми паст кардани арзиши система, баланд бардоштани самаранокии система ва кам кардани мураккабии система устуворӣ дорад.
