基于Fusion FPGA芯片的心电仪片上系统开发

2010-06-13 21:14:32来源: 曹 虎,王 敏,董汉彬,徐安明

  摘  要: 利用Actel公司的基于Flash构架的模数混合型Fusion系列FPGA芯片,设计了一款低功耗片上的心电监护仪采集显示系统。结合Fusion系列的FPGA芯片的各种资源,实现了心电采集预处理模块、数据的处理和显示模块的系统集成,完整地形成了片上系统。

  心电监护仪器的研制起源于国外,目前由于我国医院用的心电监护仪体积大、价格昂贵、维护费用高,使用起来极其不便,因此仪器无法满足家庭与乡镇医院的使用要求。针对这种状况,一种小型、价格低廉、便于维护的多功能心电监护仪具有相当的市场竞争力[1]。

  Fution系列的FPGA是世界上首个基于Flash构架的模数混合的FPGA,即在数字FPGA的基础上加入了模拟电路部分,解决了传统模拟电路和FPGA分离给设计带来的诸多问题,降低了PCB板的制作难度,缩小了产品的体积。FPGA的可编程性使得系统易于升级。同时在数字系统中引入模拟电路,简化了系统电路设计。

  1 Fution FPGA介绍

  Fution FPGA的主要特点主要体现在:

  (1)单芯片:无需配置芯片;

  (2)高安全性:晶体管受7层金属保护,具有AES和Flash Lock加密技术;

  (3)高可靠性:对高能量粒子轰击具有免疫作用,具有很强的固件错误免疫功能;

  (4)上电即行:上电时间非常短,一般只有几十个微秒左右;

  (5)低功耗:无论是动态功耗还是静功耗都低于竞争对手,IGLOO最低可达5 ?滋W;

  (6)低系统成本:无需配置芯片,小功率电源芯片,无需加密芯片,PCB面积更小。

  Fusion系列FPGA内部框架如图1所示。

[1] [2] [3] [4]

关键字:FPGA  Fusion  Actel  低功耗

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2010/0613/article_1184.html
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北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

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