改变高复杂度、简化健康和安全的解决方案设计
介绍
本文重点介绍利用微软® .NET微架构来设计家用医疗器械，并介绍如何按照客户需求设计终端产品的观感。这可以通过设计吸引人的图形接口，集成各种通信接口（串口、I2C、SPI、以太网、USB、WiFi等）以及利用i.MX微处理器的优异性能来实现。其结果可能是一个高端的监测解决方案，例如血糖计，或其他一些满足特定客户需求的健康及安全设备。这些应用在价格、功能、易用性、外观及感受上有着显著区别。
在慢性疾病例如糖尿病影响年轻人的同时，医生也在让患者协作进行数据采集（疾病监测）以更好控制疾病方面面临更大挑战。例如，青少年糖尿病患者往往会关闭用以监测血糖的葡萄糖监测系统的警报器，这可能导致长时间的血糖控制被中断（见表1）。然而，集成多媒体功能的监测系统可能会让患者易于接受且更好地使用该仪器，包括对警报的回应。
表1：来自美国糖尿病学会(电感器生产厂家ADA)美国临床内分泌医师协会
(ACCE)及国际糖尿病联盟(IDF)的血糖控制目标
个人医疗设备除用于慢性病外也可以用于通常的健康和健身应用。集成先进软件和硬件的高智能设计是成功创造未来健康及安全应用的关键。这些应用将供数百万计的人使用。本文介绍一种通过.NET微架构以及i.MX微处理器系列来开发小型低成本解决方案的方法。
表2：葡萄糖监测系统(CGMS)监测的血糖过高，过低及大功率电感正常的几种状态
(CGMS对17位I型糖尿病的孩子和青少年的监测)
i.MX应用处理器和.NET微架构
飞思卡尔的i.MX系列应用处理器是基于ARM®内核技术并针对多媒体应用进行了优化设计。.NET微架构可以移植到这些处理器中，以应用这些软件所带的各种功能。
.NET微架构是微软提供的.NET架构中最紧凑的系统架构，且可以配置到最小的内存空间(64KB内存，256KB闪存)。这个架构为嵌入式设备优化设计，充分提供了最常用的嵌入式开发任务，同时裁减了一些.NET完整架构中不必要的任务。它使得开发人员可以使用通信接口（以太网、WiFi、USB、串口、SPI、I2C）、LCD（直接在显示器上显示或通过视频元件）、触摸屏和存储器（闪存、内存、SD/MMC记忆卡）。由于其结构限制，.NET微架构限于运行一个应用，但它可以支持多任务运行。.NET架构的库具有最常用的对象和功能，使用它们需要从微软获得授权许可证。
飞思卡尔提供的i.MXS应用 处理器可以用于.NET微架构的应用。处理器的特点有：
• ARM920T®内核，主频100MHz
• 彩色LCD控制器
• 直接内存访问控制器DMAC
• 外设接口EIM
• SDRAM控制器
• 多种外设接口（SPI，USB和UART）
• 低功耗模式让系统在降低成本和功耗预算的同时还可以获得额外性能
移植.NET微架构可以让功率电感用户使用微软的Visual C#来开发嵌入式应用，使高端编程人员在开发嵌入式应用时获得优势。
采用.NET微架构来开发i.MXS嵌入式健康与安全应用的工具包包括：
• 微软Visual Studio 2008
• 微软Visual C#
• .NET微架构
• USB数据线
• i.一体成型电感MXS开发板
要获得关于.NET微架构更多的信息，请访问www.microsoft.com/netmf.
设计技巧及考虑因素
下面是在设计图形用户界面（GUIs）和数据监测功能时的一些技巧和考虑因素。具有C#编程经验的开发者能够为特殊的健康和安全嵌入式应用需求来配置硬件。
通用输入输出（GPIO）
几乎所有的健康和安全设备都使用GPIO来配置LED灯（用来显示一些特定的设备状态）、特殊的按键（复位、测试模式及校准）以及信号（用以检测准确的传感器读操作的额外中断）。根据不同的应用需求，.NET微架构可以通过3种方法来配置GPIO：
1．作为输入引脚
InputPort inputPin = new InputPort(Pins.GPIO_PORT_C_5, true, Port.ResistorMode.PullUp);
if (inputPin.Read()) runInputAction();
2．作为中断引脚
InterruptPort interruptPin = new
InterruptPort(Pins.GPIO_PORT_C_6, true, Port.
ResistorMode.PullUp, Port.InterruptMode.
InterruptEdgeHigh);
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