一个医疗保健产品的架构简略地讲，分为几个区块，如图1所示。首先是微操控器自身，它包括着信号处理才能，其次，是用作信号调理的AD/DA的转化，别的，还有电源办理区块，在体系中，功耗体现杰出非常重要，还有人机界面、音频扩大、通讯接口等。通讯接口还包括BT/LE、Wifi、ZigBee、GSM/CDMA、以太网/USB等。这些都牵涉到低功耗的界面，低功耗的规范等。
手持式或者是便携型的医疗保健产品在规划上最大的应战之一便是怎么延伸电池的运用寿数，运用低功耗的微处理器是很重要的方面。
要求患者替换电池，令医疗设备的运用效益大大下降。针对这个应战，应对方案便是低功耗技能。将具有无线技能的超低功耗微处理器作为低功耗网络设备的大脑，还有便是经过高效的软件规划运用各种睡觉形式。
图1 医疗/保健设备架构
一般来说，低功耗的微处理器在规划上有一下的要求：84μA/MHz 运转电流(MCU); 中止形式运转50nA (MCU);RTC运转600nA (MCU);LCD运转500nA (MCU);4μs唤醒时刻(MCU)。超低功耗微处理器要求1600+MIPS1W (MPU)。
飞思卡尔现已推出一些列Kinetis系列，其间以低功耗特色著称的就有Kineits L系列。
Kineits L系列
Kineits L系列微处理器是什么样的一个产品呢?简略来说，它能够代替很多8位MCU的产品，由于它具有低功耗、低价位的特性，并且简单运用。从动力功率来讲，它具有同级中较抢先的Coremark/mW。别的，它还具有可扩展的功用和集成度，即Kinetis L到K系列(Cortex-M0+toM4)。在简单运用上面，它得到飞思卡尔支撑并加上ARM生态体系的支撑。Kineits L系列微处理器的首要特性如表1所示。一起它Kineits L系列微处理器在存储器封装的可扩展性方面体现也很超卓。
超高效的Cortex-M0+处理器是较为节能的32位处理器，具有较抢先的吞吐量/mA，它的节能特色体现在以下三个方面：榜首，节能架构，选用90nm TFS技能、时钟和功率门控技能进行低功耗优化，高效的渠道具有低功耗发动选项、具有位处理引擎、外设桥接交叉开关和零等候状况闪存操控器;第二，超低功耗形式，多种灵敏的功率形式，合适不同的运用运用状况，旨在较大极限地延伸电池寿数;第三，节能的外设，智能外设可在深度睡觉形式下运转，能够做出正确的决议方案和处理数据，而无需唤醒内核。
表1 Kineits L系列：MCU宗族
表2 超低功耗形式
Cortex-M0+，“+”代表什么呢?意图是选用2级管道以削减门控数，添加吞吐量/mA，然后进步动力功率，比Cortex-M0下降30%的功耗，比Cortex-M0进步56%的能效。不仅如此，它还具有拔尖的功用，即2.42 CoreMark/MHz，比Cortex-M0进步9%的功用。
扩展体系级功用包括：单周期快速I/O拜访端口促进位拆裂(bit-banging)和软件协议仿真，坚持8位的“外观和体会”，速度比一般I/O快50%;片上微盯梢缓冲区(MTB)提升了用户调试体会，优化的捕获机制，只将程序流信息的改变存储在用户装备的体系RAM中，能够经过调试器运用MTB内容和运用程序源代码重构大型程序序列。
节能的架构
• 90nm的薄膜存储(TFS)技能
-与现有技能比较，动态功耗下降约1/3
– Flash支撑低功耗形式和快速的编程/擦除时刻
-从SRAM开端履行时，供给Flash禁用选项
-处于等候形式时，Flash打盹选项禁用(添加约1μs的唤醒时刻)
•时钟和功率门控
-为了节约功耗，外设时钟默以为禁用
– LLS和VLLSx形式封闭大多数逻辑元件的电源，但坚持节能外设和唤
•醒源的电源
-在核算操作(Compute Operation)和部分(Partial STOP)选项中供给主动渠道时钟操控，以进一步下降动态功耗
•低功耗的I/O引脚装备
– I/O引脚默以为低功耗装备，将引 脚与数字逻辑断开，这样无需装备未运用的I/O引脚，以削减引脚漏电的状况
•低功耗发动选项
-可装备上电复位和低功耗恢复时刻，以消除电源尖峰电压
•位处理引擎(BME)
-智能负载和存储才能为外设改善了周期数，削减了代码巨细
•外设桥接交叉开关(AXBS Lite)
-支撑从主机(内核和DMA)到从机(存储器和外设)的并行拜访
•闪存操控器(FMC)
– 4路、4组32位闪存缓存，可削减flash拜访次数，然后消除等候状况
从低功耗节能形式比照中能够看出，嵌入式体系中的典型功率形式分为运转——等候——中止。Cortex-M功率形式分为运转——睡觉——深度睡觉。可是，飞思卡尔Kinetis扩展性功率形式中，添加了低功耗唤醒单元，它可彻底封闭内核逻辑，包括WIC，进一步削减低功耗形式下的电流漏电状况，支撑16个外部输入引脚和8个内部模块作为唤醒源，唤醒输入在LLS或VLLS形式中激活。表2详细地阐明晰飞思卡尔Kinetis扩展性超低功耗形式。它逾越了典型的运转、睡觉和深度睡觉形式电源选项的规划旨在大极限地延伸不同运用中的电池寿数。
Kinetis KL02在超高效处理、灵敏的超低功耗形式和自主的低功耗外设。其间，超高效处理包括ARM Cortex-M0+处理器;低功耗90nm TFS Flash技能;位处理引擎;外设桥接交叉开关;零等候状况的闪存操控器。灵敏的超低功耗形式包括9种灵敏的RUN、WAIT和STOP形式，支撑多种运用运用状况;4μs的深度唤醒时刻;时钟和功率门控;低功耗发动选项。自主的低功耗外设又包括智能外设可在深度睡觉形式下运转，能够做出正确的决议方案和处理数据，而无需唤醒内核UART、定时器、ADC。
智能外设可延伸深度睡觉形式的时刻，无CPU搅扰，然后延伸电池寿数。节能的外设细节和阐明如下所示。
• DMA
-答应节能外设(不包括ADC，UART和定时器/ PWM)在中止/ VLPS形式中触发异步DMA恳求，履行DMA传输，随后在无CPU搅扰的状况下回来当时的电源形式
• UART
-支撑总线时钟的异步发送和接纳操作，总线时钟支撑到中止/ VLPS形式的通讯。可装备接纳器波特率，过采样率达4~32倍，答应以较低的时钟源完成更高的波特率
• SPI
-支撑从形式地址匹配唤醒功用和到 中止/ VLP形式的首条音讯捕获功用
• I2C
-支撑到中止/ VLPS形式的多个地址匹配唤醒功用
•USB
-支撑到中止/VLPS形式的异步唤醒恢复信令
• LPTPM(Timer/PWM)
-支撑到中止/ VLPS形式的16位定时器输入捕捉，输出比较和PWM功用
• LPTMR(Timer/Pulse Counter)
-在一切电源形式中支撑16位定时器和脉冲计数器功用
• RTC
-在一切电源形式中支撑带有秒中止和可编程告警的32位秒计数器，包括温度和电压补偿
• ADC
-中止/ VLPS形式支撑多个成果寄 存器中的单次转化，供给硬件均匀和主动比较形式
• CMP (模仿比较器)
-在一切电源形式以及触发比较形式中支撑阈值越限检测，比均匀功率 更低
• DAC
-在一切电源形式中支撑静态参阅
• LCD段
-在一切电源形式中支撑替换显现和闪耀功用
• TSI (电容接触感应接口)
-在一切电源形式中支撑单个通道唤
醒电容式接触
• LLWU(低功耗唤醒单元)
-在LLS和VLLSx形式中支撑8个唤醒引脚，RESET和NMI唤醒引脚，以及一些节能外设低功耗操作
低功耗要害点
在低功耗形式和活动运转形式两种形式中，低功耗的要害是削减动力运用总量。L系列M0+内核在装备更快的体系时钟速度时的运转速度Idd或许稍高，但L系列改善的功率答应更快进入低功耗形式，然后在全体上节约了功率。IOPORT答应单周期拜访GPIO，能直接削减活动电流，此功用在GPIO密集型运用中更明显。BME最高能削减40%的位处理履行时刻，然后直接削减活动电流。新的低功耗发动选项答应量身定制发动电流，以满意某些特定的低功耗运用。新的节能外设和异步DMA答应其在中止和VLP形式中运转。
问：请问支撑医疗设备的和工业设备的MCU差异是什么?
答：飞思卡尔的MCU解决方案一起支撑工业和医疗运用规划。飞思卡尔推出的产品长时间供货方案，产品推出之后至少供给10年。医疗用的IC至少15年。
问：飞思卡尔MCU超低功耗的详细水平能达多少呢?
答：功耗水平能够到达nA等级。
问：飞思卡尔都是低功耗的吗?
答：飞思卡尔微操控器中，L系列都是Low Power系列。
问：Kinetis L系列的低功率操作形式有几种?
答：总共9种。
问：Kinetis L系列微操控器有休眠、待机之类的形式吗?切换起来便利吗?能否由中止唤醒?
答：飞思卡尔丰厚了Kinetis L系列微操控器不同的作业形式，不同的功耗形式切换简单，有外设中止唤醒功用。
问：飞思卡尔是否供给支撑KinetisL系列产品的开发渠道和软件?
答：飞思卡尔供给了Codewarrior，现在版别10.5，别的还支撑IAR和KEIL的支撑，在飞思卡尔MCU产品的sample code中会包括这三种IDE的示例代码。
问：KinetisL系列MCU的封装规范是什么?
答：Kinetis L系列支撑LQFP、BGA、QFN和WLCSP封装。
问：飞思卡尔E系列MCU的ADC有什么根本功用指标?
答：1个16通道12位SAR ADC，带有内部带隙参阅通道，在中止形式下运转，可挑选的硬件触发器(ADC)，两个模仿比较器，内含一个6位DAC和可编程参阅输入(ACMP) 。
问：请问M0+有哪些低功耗外设能够独立作业?
答：一切外设都能够在低功耗形式下作业(LPRUN、LPSTOP等)，其间TPM、UART0、DMA能够在更低的功耗形式下作业，RTC、LPTMR、 LLS GPIO能够在相对最低的功耗形式下作业。
问：低功耗的MCU有没有16位ADC?
答：KL1X、KL2X、KL4X都是16bits ADC，只要KL0X和部分KL1X是12bits。
问：ADC最多是几路?
答：最多24路ADC，两个ADC模块。
问：医疗运用有哪些特殊要求?
答：医疗用MCU的新的规划趋势是：更高的丈量精度、更低的功耗、更长的产品生命支撑、片上闪存规划而不是OTP、进步产品的可靠性等等。飞思卡尔的Kinetis L MCU满意这些规划要求。
问：医疗规划中的网络通讯规划这块能够供给哪些?
答：有BAN、WAN、Wi-Fi、NFC、Bluetooth、ANT+、GPRS/3G等等都是很好的比方。
问：医疗保健运用的微操控器系列支撑哪几种操作体系?
答：飞思卡尔的Kinetis L MCU可与飞思卡尔的实时操作体系 RTOS MQX-lite (MQX精简版)，以及其他低体重 (low weight)实时操作体系，例如FreeRTOS等。
问：这款MCU有没有较小封装?是什么样的SoC封装?
答：飞思卡尔的Kinetis L MCU支撑2mm×2mm WLCSP封装，它是迄今为止世界上较小的封装MCU产品。
问：请问KinetisKL02系列的特色有些什么?
答：32位ARM Cortex-M0+内核，与最接近的8/16位架构比较，CoreMark/mA能效得分高约2倍;内部的LPUART、SPI、I2C、ADC和LP定时器和DMA支撑低功耗形式运转，无需唤醒内核;多达28个可控GPIO，支撑引脚中止;内部的LPTMR低功耗定时器能够在除VLLS0外的一切功率形式下运转;内部带有12位AD等。
问：器材最多能供给几路I/O口?
答：这要详细看封装，比方64脚的，有50多路GPIO。
问：32位MCU和16位MCU哪个更合适继电保护运用?
答：都能够，详细能够依据需求挑选。
问：详细运用上有哪些须特别重视的问题或要害点呢?
答：这个要看详细的运用了，如一些运用中，对EMC功用要求比较高，就要考虑处理不运用的引脚，reset引脚，NMI引脚的处理和设置等。
