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为什么i.MX8特别适合现代医疗设备?

2021/05/25

众所周知,嵌入式系统有着体积小、可靠性高、性能强、功耗低等优点,在现在医疗设备中也逐步占据着主导的地位,其中以ARM处理器居多。


随着医疗设备对功能、性能要求不断的提升,对处理器的要求也在不断更新,从传统的Cortex-A7、Cortex-A8、Cortex-A9、Cortex-A15到最新Cortex-A53、Cortex-A72。对应的,市场主流的CPU有TI的AM335x、AM437x、AM57x,NXP的i.MX 6、i.MX 8。

 




图 1

 

创龙科技(Tronlong)新推出的基于i.MX 8M Mini处理器的SOM-TLIMX8高端工业级核心板在血液分析仪、基因分析仪、监护仪、医用内窥镜等众多现代医疗设备上有着广泛应用

 

图 2 SOM-TLIMX8核心板正面


图 3 SOM-TLIMX8核心板背面


1、产品优势


(1) CPU为4核ARM Cortex-A53,主频1.6GHz,工业级,高性能、功耗低,可满足性能、功耗要求;


(2) 强大的多媒体处理能力,支持H264硬件编解码、H265硬件解码、MIPI高清显示,支持OpenGL、OpenCV,可满足HMI必备需求;


(3) 丰富的外设扩展能力,通过邮票孔连接方式引出MIPI-CSI、PCIe、FlexSPI等接口,可满足高速数据传输要求;


(4) 提供基于ARM Cortex-M4的裸机/FreeRTOS开发案例,可解决实时控制需求;


(5) 提供基于ARM Cortex-A53与Cortex-M4的核间OpenAMP通信开发案例,降低多核开发的难度;


(6) 提供基于FlexSPI、PCIe的ARM与FPGA通信开发案例,完美解决多核异构之间的数据通信问题;


(7) 用户使用核心板进行二次开发时,仅需专注上层运用,降低了开发难度和时间成本,可快速进行产品方案评估与技术预研。



下面展示部分基于创龙科技SOM-TLIMX8核心板在现代医疗设备中的应用方案↓↓↓



2、产品方案


2.1 血液分析仪、基因分析仪、监护仪

 

图 4 方案功能框图

 

使用FPGA进行前端数据采集,然后通过PCIe/FlexSPI高速接口将数据传输至i.MX 8M Mini。经创龙科技测试,i.MX 8M Mini与Xilinx Spartan-6 LX16基于FlexSPI的通信速度,大致如下:


(1) 搬运方式:SDMA速率:54MB/s


(2) 搬运方式:Cortex-M4速率:56MB/s


(3) 搬运方式:Cortex-A53(Memery Copy)速率:74MB/s


(4) 搬运方式:Cortex-A53(NEON Copy)速率:110MB/s


除开4核ARM Cortex-A53强大处理核心外,i.MX 8M Mini还提供了一个ARM Cortex-M4内核,此内核可用作数据搬运,亦可用作电机控制、关键算法处理等实时性要求较高的专用操作。


图5


2.2 医用内窥镜


图 6 方案框图


使用FPGA进行前端医疗图像采集,然后通过MIPI CSI(4 Lanes)/PCIe(x1)高速接口将数据传输至i.MX 8M Mini。MIPI CSI是医疗图像传输的理想接口,当然,数据量较小时,亦可选择i.MX 8M Mini的PCIe接口。


i.MX 8M Mini可支持高清(1980*1080或更高)MIPI显示屏,并支持横屏或竖屏。同时,i.MX 8M Mini具备H.264编解码功能,使得图像录播、回放、传输,变得更加便捷。



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