验证重要设计

尽管经济疲软，但医疗设备行业仍在继续增长，并带来了大量的嵌入式设计挑战。根据AARP的数据，65岁以上的美国人人数将在未来30年内翻一番。这种增长将引发便携式医疗设备的持续发展，以监测和分析老龄化人口的复杂医疗状况。在今年于硅谷举行的嵌入式系统大会（ESC）上，我会见了几家为下一代医疗设备应用开发硬件和软件的供应商，每个人都同意嵌入式设计人员必须为增加的软件复杂性和无处不在的连接做好准备。

医疗器械设计

在本期的策略部分，我们将介绍设计人员可用于医疗设备开发、制造和支持的一些技术和工具。WIN企业的Chiman Patel描述了几个医学案例研究，其中现成的计算机模块（COM）用于简化设备开发，缩短上市时间，简化产品更新并延长设备预期寿命。他的例子包括血气分析仪，DNA研究系统和激光美容治疗设备。

医疗器械制造的另一个重要部分是校准程序，用于验证生产测量的准确性。沃勒系统的沃尔特·麦克莱（Walt Maclay）概述了低成本验证程序的要求，以校准一次性导管中包含的温度和压力传感器。Walt展示了制造商如何遵守FDA关于测量设备验证和美国国家标准与技术研究院（NIST）可追溯性的法规。他还介绍了确定已批准产品校准程序的测试方法、测量精度和记录保存要求的技术。

医疗设备是软件复杂性不断升级的各种关键应用之一，可以从软件验证工具中受益，以验证质量并确保安全可靠的操作。我们的软件部分回顾了静态代码分析工具和方法，设计人员可以使用这些工具和方法来帮助查找和纠正可能易受攻击的代码。Coverity的Rutul Dave将静态分析引入“最具成本效益，自动化和可重复的方法，以应对确保复杂软件质量的挑战。

向多核处理器的迁移增加了当今嵌入式软件的复杂性。开发人员必须编写利用多个内核的代码，以获得承诺的性能改进。多线程编程很困难，并且容易受到新的缺陷类型的影响，例如竞争条件，死锁和饥饿。格拉玛科技的保罗·安德森（Paul Anderson）研究了这些多核软件缺陷，并描述了隔离它们所需的工具。我很幸运地在ESC与Paul一起度过了一段时间，发现了他对多核和多线程应用程序静态分析的下一步想法。

低功耗策略

为了减少元件数量并降低功耗要求，设计人员采用硅技术来实现适合多种嵌入式应用的低成本平台。该技术包括多核处理器、FPGA 和片上系统 （SoC） 设备，以及来自设备供应商、第三方供应商和开源社区的 IP 核。这些技术的共同目标是以更低的功耗实现更高的性能。

在我们的“芯片”部分中，我们提供了有关从低功耗硬件中提取性能的最新技术的更新。Cadence设计系统的Pete Hardee提醒设计人员，即使硬件针对最小功耗进行了优化，软件和集成团队也必须正确利用节能功能。Pete 指出，典型移动多媒体设备中最大的功耗来自外设、内存架构和数字处理器子系统。他还为基于FPGA而不是最终SoC的硬件原型上的系统启动提供了省电技巧和注意事项。

低功耗要求并非便携式嵌入式设备所独有。西格玛设计的约瑟夫·斯皮萨克描述了能源之星和欧盟委员会等监管机构规定的机顶盒的功耗规则。虽然这些机顶盒必须支持高清视频、3D 图形、Web 浏览、游戏和网真等高级应用，但它们必须以更低的功耗实现。低功耗设计的优点包括运行安静和物料清单较低。Joseph表示，风扇是最脆弱的消费电子元件，通常是第一个断裂的。

这些文章告诉我们，无论您的设计目标是医疗设备还是机顶盒，您都面临着类似的挑战：产品开发、上市时间、设备认证、软件分析和降低功耗。我们计划搜索嵌入式社区，以发现提示和技术，使您在竞争中保持领先地位。特别是，我们正在密切关注多核更新和相关软件。请向我们提供您对文章和更新的想法，我们可以提供这些文章和更新，以支持您的设计工作。

审核编辑：郭婷