兼顧高精度與靈活性 SoC MCU提升BGM效能
自我管理型血糖儀(BGM)領域的進步，正在為糖尿病患者的生活帶來巨大變化。血糖儀整合尺寸更小、更易於使用及擁有標準化通訊能力的半導體元件，藉此收集、記錄及追蹤個人資料，將提供糖尿病患者更好及更個人化的治療。與此同時，監管機構也在推動提升精度與優化試紙的化學成分(測試藥物相互作用，有時可能提供誤導性結果)。某些儀表需要高能效的訊號處理，而半導體供應商以超低功耗系統單晶片(SoC)技術來應對挑戰。這些超低功耗SoC技術整合感測器介面及32位元處理器內核，功能強大，足以處理新的使用者介面、電容性觸控輸入及全速通訊，同時功率預算符合典型試紙型血糖儀嚴格的3年電池使用壽命要求。
提高血糖儀性價比 SoC MCU嶄露頭角
在可攜自我管理型血糖儀中使用採納SoC途徑的微控制器(MCU)，為設備製造商及終端使用者皆提供諸多優勢。
對於製造商而言，在單晶片中整合寬範圍類比及數位功能，可減少元件總數量及實現設計所要求的供應商數量，並能提升總體系統成本的經濟性。此外，SoC方案簡化系統設計和組裝，且節省電路板空間，有助縮小整體外形，並因此提升可攜性。
在SoC的基礎模組之間擁有硬連線(Hard-wired)互連，而非在印刷電路板(PCB)上擁有焊接的連接線及走線(如分立式元件方案)，可提升系統可靠性及強固性，並能降低電磁干擾(EMI)。此外，晶片內部的互連也受到良好保護，從而抵禦在可攜應用中可能常見，且不可預測的潮濕及振動問題。
在單個封裝中緊密結合類比與數位電路，要求精深的混合訊號訣竅及技術，是全整合途徑的關鍵所在。當利用混合訊號技術時，除了MCU之外，能夠加入的功能包括用於存儲使用者及程式資料的快閃記憶體與靜態隨機存取記憶體(SRAM)、用於將能效提升至最高的電源管理電路、感測器介面及類比前端、脈衝寬度調變(PWM)、時脈，以及輸入/輸出(I/O)。
對於血糖儀MCU等應用的特定應用積體電路(ASIC)而言，業界標準的可程式設計內核已成為首選，能提供極小前期成本和極高靈活性。MCU製造商在設計過程中就已經顧及到可攜醫療應用需求的MCU所使用的Cortex-M3內核，支持直接的代碼移植，從而能夠經濟快速地重新設計(Re-spin)現有產品。
SoC MCU兼顧高精度及可預測工作優勢
SoC MCU兼顧高精度及可預測工作優勢
諸如血糖儀等病患監測應用的儀表若不精確，後果將極為嚴重，甚至會有致命風險。為在葡萄糖等級測量應用中配合精密感測並提供高精度和可重複性，須要基於16位元類比數位轉換器(ADC)、帶有低雜訊和極佳線性度規格的測量引擎。至於精確、工廠校準且溫度漂移低的電壓參考，為確保血糖儀應用混合訊號MCU精確工作的前提要求。它為執行每次葡萄糖等級測量之前所要求的自動校準，確立所有條件下均可信賴的參考。
血糖儀工作的另一項關鍵因素是在任何工作條件下，均需要高度的可靠性。血糖儀採用一顆或多顆電池供電，電池電壓的變化可能影響測量的品質和可靠性。為確保血糖儀中運行應用的完整性始終得到保持，SoC中應整合快閃記憶體錯誤檢驗及校正電路。使用這樣一種機制時，運行時出現的單位元錯誤即可被校正，且在出現多位元錯誤時觸發警報。
此外，SoC微控制器可包括一些系統功能，如旨在保護應用免受供電電壓下降影響的輸入欠壓檢測功能，以及警示使用者須提供電池充電或更換電池的低電池電量檢測電路。看門狗計時器，亦常稱作電腦正常工作計時器，確保系統在電池供電電壓或其他故障條件下，始終能恢復到確定性狀態。
SoC MCU高能效元件助陣 長電池壽命可攜式血糖計成真
在可攜式血糖儀應用中，電池使用時間須達3年。確保混合訊號微控制器SoC的主要元件具有超高能效，是實現可攜式醫療儀表電池長壽命設計的第一步。這些元件包括處理器本身，也包括一顆16位元ADC及一顆或多顆10位元數位類比轉換器(DAC)的感測器介面，以及為數眾多的運算放大器和電壓參考。
多種工作模式及智慧電源監控可用於進一步提升總能效。典型的可攜式血糖儀每天僅要求處於完整的導通狀態約5分鐘，以ARM Cortex-M3核心的MCU為例，這表示內核的工作頻率為2MHz，總能耗約為1.6毫安培(mA)，其中包括ADC、DAC、電壓參考及運算放大器的電流消耗。在不工作狀態下，提示MCU進入休眠模式，此模式下的電流消耗僅為700奈安培。這種途徑可將血糖儀的工作壽命提升至最長。
可攜式血糖儀設備通過插在分析儀表試紙上的一滴血，測試血液中葡萄糖的濃度，以確定葡萄糖等級。
由於不同製造商試紙之間化學成分有差異，因此，已有SoC微控制器可通過使用完全可程式設計的內核與可配置的類比前端來快速及簡單地重新配置血糖儀，以透過軟體來滿足配合不同試紙化學成分的特定需求。
SoC促使儀表能夠簡單、高度精確及可靠地測量糖尿病患者血液中的葡萄糖濃度，幫助其減輕糖尿病負擔；同時醫療專業人士能夠確信他們的病人正在接受恰當治療。
