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為什么i.MX8特別適合現代醫療設備？
2021/05/25
眾所周知，嵌入式系統有著體積小、可靠性高、性能強、功耗低等優點，在現在醫療設備中也逐步占據著主導的地位，其中以ARM處理器居多。
隨著醫療設備對功能、性能要求不斷的提升，對處理器的要求也在不斷更新，從傳統的Cortex-A7、Cortex-A8、Cortex-A9、Cortex-A15到最新Cortex-A53、Cortex-A72。對應的，市場主流的CPU有TI的AM335x、AM437x、AM57x，NXP的i.MX 6、i.MX 8。
圖 1
創龍科技(Tronlong)新推出的基于i.MX 8M Mini處理器的SOM-TLIMX8高端工業級核心板在血液分析儀、基因分析儀、監護儀、醫用內窺鏡等眾多現代醫療設備上有著廣泛應用。
圖 2 SOM-TLIMX8核心板正面
圖 3 SOM-TLIMX8核心板背面
1、產品優勢
(1) CPU為4核ARM Cortex-A53，主頻1.6GHz，工業級，高性能、功耗低，可滿足性能、功耗要求；
(2) 強大的多媒體處理能力，支持H264硬件編解碼、H265硬件解碼、MIPI高清顯示，支持OpenGL、OpenCV，可滿足HMI必備需求；
(3) 豐富的外設擴展能力，通過郵票孔連接方式引出MIPI-CSI、PCIe、FlexSPI等接口，可滿足高速數據傳輸要求；
(4) 提供基于ARM Cortex-M4的裸機/FreeRTOS開發案例，可解決實時控制需求；
(5) 提供基于ARM Cortex-A53與Cortex-M4的核間OpenAMP通信開發案例，降低多核開發的難度；
(6) 提供基于FlexSPI、PCIe的ARM與FPGA通信開發案例，完美解決多核異構之間的數據通信問題；
(7) 用戶使用核心板進行二次開發時，僅需專注上層運用，降低了開發難度和時間成本，可快速進行產品方案評估與技術預研。
下面展示部分基于創龍科技SOM-TLIMX8核心板在現代醫療設備中的應用方案↓↓↓
2、產品方案
圖 4 方案功能框圖
使用FPGA進行前端數據采集，然后通過PCIe/FlexSPI高速接口將數據傳輸至i.MX 8M Mini。經創龍科技測試，i.MX 8M Mini與Xilinx Spartan-6 LX16基于FlexSPI的通信速度，大致如下：
(1) 搬運方式：SDMA速率：54MB/s
(2) 搬運方式：Cortex-M4速率：56MB/s
(3) 搬運方式：Cortex-A53(Memery Copy)速率：74MB/s
(4) 搬運方式：Cortex-A53(NEON Copy)速率：110MB/s
除開4核ARM Cortex-A53強大處理核心外，i.MX 8M Mini還提供了一個ARM Cortex-M4內核，此內核可用作數據搬運，亦可用作電機控制、關鍵算法處理等實時性要求較高的專用操作。
圖5
2.2 醫用內窺鏡
圖 6 方案框圖
使用FPGA進行前端醫療圖像采集，然后通過MIPI CSI(4 Lanes)/PCIe(x1)高速接口將數據傳輸至i.MX 8M Mini。MIPI CSI是醫療圖像傳輸的理想接口，當然，數據量較小時，亦可選擇i.MX 8M Mini的PCIe接口。
i.MX 8M Mini可支持高清(1980*1080或更高)MIPI顯示屏，并支持橫屏或豎屏。同時，i.MX 8M Mini具備H.264編解碼功能，使得圖像錄播、回放、傳輸，變得更加便捷。
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