【摘 要】
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随着科技的进步和社会的发展,人们对健康的需求越来越高,因此诸如血压仪、血糖仪、耳温枪等便携式医疗设备应运而生。这些设备大多通过监测人体的生理参数来反映人体的身体状况,能有效帮助患者和医护人员快速判断出病人的生理与疾病状况。作为健康监护设备必不可少的核心,SoC(System on Chip)在人体生理参数的检测中起到重要作用。SoC指的是以嵌入式系统为核心,集软硬件于一体,并追求产品系统最大包容的
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随着科技的进步和社会的发展,人们对健康的需求越来越高,因此诸如血压仪、血糖仪、耳温枪等便携式医疗设备应运而生。这些设备大多通过监测人体的生理参数来反映人体的身体状况,能有效帮助患者和医护人员快速判断出病人的生理与疾病状况。作为健康监护设备必不可少的核心,SoC(System on Chip)在人体生理参数的检测中起到重要作用。SoC指的是以嵌入式系统为核心,集软硬件于一体,并追求产品系统最大包容的集成芯片,其性能好坏直接决定了健康监护设备的优劣。综上,本文设计了一款面向生理参数检测应用的SoC系统芯片,基于IP核的复用技术,实现了数据的采集、存储和发送等功能,工作频率可达30MHz以上,有效缩短了设计周期,减小了开发成本。论文的主要研究工作包括:1)研究了SoC芯片的整体架构,详细分析了各关键模块,包括:内核、总线、外设及接口等的具体设计实现方案,完成了SoC系统芯片的高层次模型搭建,并通过Modelsim仿真工具对所设计的各个模块进行了EDA仿真验证,验证了设计的正确性和可行性。2)在SoC系统芯片模型的基础上进行了FPGA验证,并通过Vivado工具完成了综合及后仿,将生成的比特流文件烧写到Nexys A7-100T开发板上加以实现。3)基于GRACE 180nm工艺,完成了部分数字后端的设计,并采用DC工具进行了逻辑综合,获得了相应的AREA、POWER及TIMING报告,报告表明综合结果满足建立时间要求。本文所提出的32位SoC的RTL设计,为未来设计预留了接口,可根据实际应用进行扩展,对生理参数检测SoC系统芯片的设计具有一定的参考价值。
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