基于SoC的设计方案

不妨设想这样一种情况：在包括了微控制器的单芯片上实现大多数外设元件功能，也就是采用片上系统(SoC)或ASIC。如果希望支持可编程性，那么选用SoC比较适合。如果实现大批量生产，那么ASIC在成本上更有优势。这种设计方案的结构框图如图4所示。

图4：基于SoC的手持式医疗电子设备设计方案。

由于大多数外设元件都集成到SoC中，所有板上的元件数量大大减少。此外，这种全新的设计方法还有以下优势：减少元件数量可大幅缩短设计周期；由于硬件功能在芯片内通过软件实现，所以便于随时根据需要修改设计方案；减少外设元件也有助于减少噪声；通过禁用某些暂时不需要的芯片特性，可方便地降低电路板功耗。

这些优势可对任何嵌入式产品设计带来好处。不过，在医疗电子设备设计中采用上述方法还有一些独特优势。

医疗电子设备的代码非常复杂，有的代码编写起来非常困难。特别是创建一个让所有元件都可无缝协作的架构，常常是一个很大挑战。每个元件使用什么接口、有没有足够的I/O、不同接口能否通过多路复用技术支持一个以上的元件，等等，都是都是需要考虑的问题。此外，最好还能在微控制器中拖放元件、选择配置设置、尽可能减少代码编写工作量同时又确保不同元件彼此协作。设计人员还希望同一产品有不同版本，以满足不同价位需求，适应市场和客户需求的不断变化。

如果设计人员只需通过点击操作就能禁用某个设计特性，或者通过拖放操作就能增加特性，则必将缩短开发时间、节约成本并根据不同市场需求推出相关产品。这种设计方法还有助于缩短产品的验证与测试时间。

采用基于SoC的设计方法还有助于满足FDA的规定要求，因为它能更方便地确保所用的SoC五年内不停产。