[发明专利]医疗电子芯片设计与验证平台

说明书

【技术领域】

本发明涉及芯片设计与验证技术，特别是涉及一种低功耗、通用的医疗电子芯片设计与验证的平台。

【背景技术】

随著医疗科目的细化、医疗诊断的专业化，医用电子产品(例如心、脑、肌、眼监护仪器及记录仪器，血液测定仪器，电子体温、压力测量装置等)的需求量越来越大。另外，随着人们保健意识的普遍增加和生活品质的提高，医用电子产品，例如血压计、心电监测设备、血糖仪等开始进入一般家庭。对于医疗电子产品厂商来说，如何在最短的时间内以最低的成本将医疗电子产品推向市场，从而在该市场上占有一席之位成为了各大医疗电子厂商的生存之道。

目前，医疗电子产品的开发主要是基于嵌入式解决方案，每个产品的开发都基于相应的硬件平台，这必然导致多个产品的相似功能部分的重复开发，造成知识产权不好配置，技术积累差，开发成本高，开发周期长。同时，开发系统多使用分立元器件，导致系统体积大，功耗和成本高。另外，现有开发系统一般均采用结构复杂的通用处理器或数字信号处理器DSP，没有针对生物医学信号处理进行优化，使得穿戴式、便携式医疗电子产品功耗高，体积大，成本高。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种适用于医疗电子产品的、低功耗、通用的医疗电子芯片设计与验证平台。

一种医疗电子芯片设计与验证平台包括JTAG接口电路，ARM处理器核，FPGA电路，以及外围接口电路。所述JTAG接口电路用于通过JTAG调试仿真器与计算机相连。所述ARM处理器核与所述JTAG接口电路相连。所述FPGA电路与所述ARM处理器核相连。该FPGA电路包括系统总线以及通过该系统总线与所述ARM处理器核相连的看门狗模块、时钟模块、存储管理模块和至少一个针对生理信号处理的IP核。所述外围接口电路包括存储器和晶振电路。所述存储器与所述FPGA电路的存储管理模块相连，所述晶振电路与时钟模块和ARM处理器核相连。

在优选的实施例中，所述JTAG接口电路、ARM处理器核和FPGA电路分布在一块多层的印刷线路板上。

在优选的实施例中，所述系统总线为兼容AMBA总线的低功耗AHB总线。

在优选的实施例中，所述系统总线中的地址总线采用格雷编码。

在优选的实施例中，所述至少一个针对生理信号处理的IP核包括可扩展FFT模块、卷积模块，FIR滤波模块和特征提取模块中的至少一个。

在优选的实施例中，所述存储器包括FLASH存储器、SRAM存储器和SDRAM存储器中的至少一种存储器。

在优选的实施例中，所述FPGA电路还包括通过所述系统总线与所述ARM处理器核相连的Cache缓存、中断管理模块、DMA控制器、电源管理模块、数模转换模块、显示控制模块、串行总线、以太网接口和VGA接口中的至少一个模块。

在优选的实施例中，所述外围接口电路还包括与所述显示控制模块的显示器、为平台各个模块供电的电源电路、用于控制平台工作的开关模块、串行接口、以太网接口、VGA接口中的至少一个模块。

在优选的实施例中，所述显示控制模块包括LCD控制器和GPIO控制器，所述显示器包括LCD显示器和LED显示模块。

在优选的实施例中，所述外围接口电路还包括多个用于进行平台电压和电流检测的测试点。

基于上述医疗电子芯片设计与验证平台进行医疗电子新产品开发，可以灵活快速地配置各类IP，进行IP复用，避免多个产品的相似功能部分的重复开发，缩短了产品开发周期，降低产品开发成本。ARM处理器核具有低功耗、体积小的优点，非常适用于医疗电子产品，特别是穿戴式、便携式医疗电子产品。

【附图说明】

图1为一实施例的医疗电子芯片设计与验证系统的结构示意图；

图2为一实施例的医疗电子芯片设计与验证平台的系统模块图；

图3为图2中系统总线的详细结构图。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施方式对本发明医疗电子芯片设计与验证平台进行进一步说明。

如图1所示，是一种医疗电子芯片设计与验证系统的结构框图。该医疗电子芯片设计与验证系统主要包括医疗电子芯片设计与验证平台100，计算机300和将医疗电子芯片设计与验证平台100和计算机300连接在一起的JTAG(Joint Test Action Group，联合测试工作组)调试仿真器200。