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Renesas Electronics presenta la famiglia di micro RL78/L1A dedicata alle applicazioni medicali


RL78L1A_renesas-420x300 Renesas Electronics presenta la famiglia di micro RL78/L1A dedicata alle applicazioni medicali

Renesas Electronics ha presentato la nuova famiglia di microcontrollori (MCU) a 16 bit RL78/L1A che integra un driver per display a cristalli liquidi (LCD), una sezione analogica ad alta precisione e caratteristiche dedicate alla riduzione dei consumi atte ad incrementare la durata delle batterie in applicazioni quali quella dei dispositivi di misurazione della concentrazione del glucosio nel sangue e di tutte le applicazioni portatili, medicali e non, che richiedono una lunga durata delle batterie, un’interfaccia analogica evoluta ed un display a cristalli liquidi a segmenti; questi microcontrollori appartengono alla prima famiglia di dispositivi equipaggiati con una sezione analogica ad alta precisione per l’ interfacciamento di sensori integrata a bordo di un singolo chip dedicato ad applicazioni medicali alimentate a batteria. Il gruppo di dispositivi Ultra Low Power RL78/L1A integra un driver per Display a Cristalli Liquidi e periferiche analogiche quali il convertitore analogico – digitale (A/D) con una risoluzione a 12 bit, il convertitore digitale – analogico (D/A) con una risoluzione a 12 bit, comparatori analogici, amplificatori operazionali (OpAmp) di tipo rail–to–rail e con funzione di esclusione dinamica dell’alimentazione per ridurre ulteriormente i consumi quando tale funzione non è necessaria. Grazie alla presenza di periferiche avanzate quali ELC (Event Link Controller, che consente di gestire tutti gli interrupt come eventi che possono attivare, interrompere e gestire le periferiche senza utilizzare la CPU) e DTC (un DMA evoluto che consente funzioni evolute rispetto ad un DMA tradizionale) i consumi del sistema, il carico della CPU, la dimensione del codice ed i tempi di esecuzione vengono ulteriormente ridotti.

Renesas, grazie all’aumento della precisione, all’aumento delle prestazioni, alla maggiore integrazione e alla riduzione dei consumi vuole raggiungere l’obiettivo di contribuire alla riduzione dei costi e della complessità dei sistemi medicali in modo da rendere questi importanti servizi sempre più diffuso ed alla portata di tutti.

La famiglia di microcontrollori RL78/L1A è una famiglia di dispositivi specializzati per applicazioni medicali che si interfacciano a sensori biomedici quali quelli per il controllo della concentrazione del glucosio nel sangue, quelli per l’analisi del latte e quelli per il controllo del colesterolo.

I progettisti possono trarre vantaggio dalle elevate prestazioni della sezione analogica e dai bassi consumi del gruppo RL78/L1A per sviluppare prodotti più leggeri e con maggiore durata della batteria, cosa questa particolarmente apprezzata dai pazienti.

L’organizzazione mondiale della sanità (World Health Organization,  WHO), stima che il numero di pazienti diabetici adulti nel 2014 fosse di 422 milioni in tutto il mondo, pari all’8,5 % degli adulti al di sopra dei 18 anni, con un notevole incremento rispetto al 1980 quando la percentuale degli adulti affetti da diabete era del 4,7 %. Per i pazienti diabetici il controllo del glucosio nel sangue deve essere frequente, deve fornire risultati affidabili e rappresenta una attività molto importante della propria routine giornaliera per controllare il proprio stato di salute ed evitare possibili complicazioni. Anche se i glucometri portatili sono già largamente diffusi è importante aumentarne l’autonomia e ridurne il costo per rendere questo importante strumento ancora più diffuso.

Renesas ha sviluppato questi dispositivi allo scopo di contribuire a migliorare il prodotto finale in due direzioni. In primo luogo viene fornito un supporto alla riduzione dei consumi per aumentare la durata della batteria grazie alla disponibilità di tecnologie che consentono una notevole riduzione dei consumi. In secondo luogo viene fornito un grande supporto alla riduzione del numero dei componenti ed alla riduzione dei costi totali del sistema grazie all’integrazione a bordo del microcontrollore di componenti analogici che, in precedenza, dovevano essere aggiunti esternamente. Renesas offre inoltre le schede di valutazione a basso costo denominate Renesas Promotional Boards (RPBs) che consentono ai progettisti di valutare in modo semplice ed immediato le caratteristiche tecniche dei nuovi microcontrollori della serie RL78/L1A.

Nel campo delle applicazioni medicali, dove è necessario misurare un certo numero di segnali vitali, è fondamentale migliorare all’interno dello stesso dispositivo sia l’efficienza delle funzioni analogiche sia le prestazioni degli algoritmi per l’elaborazione digitale dei segnali analogici acquisiti.

1) L’ integrazione di switch analogici consente di incrementare la flessibilità del sistema consentendo la selezione della sorgente soggetta alla misura. I dispositivi della famiglia RL78/L1A includono degli switch analogici che non erano precedentemente così comuni per i front ends analogici (AFE) a bordo di microcontrollori. Combinando gli switch analogici con i canali A/D a bordo del micro è ora possibile passare da un ingresso all’ altro quando è necessario cambiare la sorgente da misurare. Per esempio, in applicazioni quali i glucometri, è possibile modificare la sorgente e i parametri di amplificazione per gestire al meglio la risposta, a seconda dei valori da misurare. Un esempio è quello della misura alternativa di componenti quali il sensore di emoglobina e quello della concentrazione del glucosio nel sangue.

2) Il software di riferimento contribuisce al miglioramento delle caratteristiche analogiche. Renesas fornisce un software di riferimento che rende più semplice il miglioramento della precisione della sezione analogica utilizzando al meglio le funzioni dell’ AFE (Analog Front End) quali i convertitori analogico/digitali, gli amplificatori operazionali, il riferimento di tensione interno e il convertitore digitale/analogico. Inoltre, per incrementare ulteriormente l’accuratezza della sezione analogica, questo software di riferimento consente di migliorare la stabilità del sistema contribuendo ad un miglioramento globale delle prestazioni del sistema.

3) La riduzione della tensione operativa della sezione analogica consente di allungare la vita utile delle batterie nel prodotto finale. Renesas ha implementato un gran numero di migliorie nella sezione analogica grazie alle quali è stato possibile ridurre in modo significativo la tensione di alimentazione. Questi miglioramenti consentono alla sezione di misura analogica, che è la funzione principale in prodotti finali quali i glucometri, di continuare a lavorare correttamente fino a livelli molto bassi di tensione, tipici di una batteria che si avvicina alla fine della vita operativa. Mentre i circuiti analogici di precedente generazione potevano operare fino ad una minima tensione operativa di 2,4 volt prima di uscire dalle specifiche, questi nuovi prodotti possono funzionare in modo affidabile fino ad una tensione operativa di soli 2,0 volt.

I campioni RL78/L1A sono disponibili in sei versioni in package a 80 pin e a 100 pin e con una dimensione della FLASH a bordo che varia tra i 48 KBytes e i 128 KBytes. La produzione di massa di RL78/L1A è già iniziata.

Oltre alla disponibilità della scheda miniaturizzata denominata RPB che consente di testare tutte le caratteristiche del dispositivo, Renesas rilascerà il software di riferimento per applicazioni medicali quali il glucometro in forma di nota applicativa entro la fine del 2016.

www.renesas.com

 

 

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