隨著技術的不斷進步，消費類、便攜式醫療設備的功能越來越強大，越來越完善，極大地提高了準確性、可靠性、連接性和易用性，同時保證了用戶健康信息的安全性，價格也合理。這些全新的高級功能需要更強的處理能力、安全性和連接性。日益增長的復雜性也要求固件/軟件代碼擴展，反過來不僅增加了代碼，而且還提升了數據存儲系統的存儲器需求。這些增強功能，增加了系統的功耗預算，矛盾的是，緊湊外型的便攜式醫療設備要求超長電池壽命，需要降低功耗。

系統架構師面臨的首要挑戰是，確定合適的片上系統（SoC）或MCU作為系統的核心。它必須能夠提供所需的性能，還要降低整個系統的功耗預算。此外外部存儲器、傳感器和遙測接口等外設也要考慮進來，因為外設性能不佳，可能對系統總體性能產生負面影響，抵消高性能內核的價值和優勢。外設的性能必須與SoC/MCU的性能相當，還必須能夠實現緊湊的外型和高效的能量供應。

SoC/MCU通常集成兩種類型的存儲器：閃存和SRAM。閃存是一種寫入相對緩慢的非易失性存儲器，支持有限的寫入周期數。它用于保存固定或緩慢變化的數據，如應用代碼、系統信息和/或后處理的用戶數據日志。相比之下，SRAM是一種快速訪問的易失性存儲器，提供無限的寫入周期耐久度。它用于存儲運行時系統數據。

隨著系統復雜性不斷增加，包括多個數學函數和算法的復雜代碼也隨之增加，片上存儲器內存容量可能不足。因此，便攜式醫療系統通常需要額外的存儲空間，以便設計人員使用外部存儲器來增加內部存儲器的空間。圖1所示的原理圖顯示了醫療刺激裝置如何使用外部存儲器來支持高級功能。

圖1：使用外部存儲器來支持高級功能的醫療刺激裝置原理圖

低功耗外部存儲器可用于RAM擴展，通常是具有極低工作電流和待機電流的SRAM。非易失性存儲器的主要選項包括串行閃存、EEPROM、MRAM和FRAM。串行閃存具有低成本和高密度的特點，因而廣泛應用于非易失性程序和數據的存儲擴展。

然而閃存的能耗較高，極大地降低了電池供電設備的工作壽命。為了節約能源，一些應用將部分閃存替換成EEPROM。然而這種方法仍然對電池不利，尤其是在涉及對EEPROM的大量寫入操作時。此外這種方法還使應用代碼設計復雜化。MRAM具有無限寫入耐久度，是非易失性存儲器的另一種替代方案。然而MRAM的工作電流和待機電流非常高，并且易受磁場的影響，會損壞存儲數據，因此MRAM不能用于電池供電的醫療設備。

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