基于Zynq UltraScale+ 的自动体外除颤器

通过高性能多处理，提供具有更快响应时间和可靠性的救生除颤器

AED 可视为心电图 (ECG)，或多参数患者监护仪，也可提供挽救生命的治疗。ECG 可通过连接至人体特定位置的电极监控心脏信号。这些信号的振幅大约只有几毫伏，在有噪声的背景下很难辨别，但可用于准确确定一个人的 QRS 综合波。

QRS 综合波通常被医生用来诊断多种心脏疾病，比如心律失常、甚至心房颤动或心室颤动等。AED 可使用相同的 QRS 综合波来决定是否提供治疗或电击来重新起搏心脏或重新同步心脏。

可靠性、简单易用的人机界面、准确性、快速启动时间、电源管理和安全性只是 AED 的部分重要考虑因素。这些系统不仅需要具有足够强大的处理能力来立刻获取、处理和解释多个参数，同时还需要提供友好、直观和安全的人机界面。

一款典型 AED 的简化架构可能具有内建的 SVGA 分辨率显示器、一个触摸屏人机界面和一个连接至高清显示器的独立外部显示器连接，以提供培训或相关视频显示。现代 AED 通过有线及无线连接实现联网。

设计范例
这是一幅高层次的方框图，可使用双核或四核 Zynq Ultrascale+ MPSOC 创建一款智能、互联的高性能低功耗 AED 设备，该 Zynq Ultrascale+ MPSOC 可根据单位功耗性价比及材料清单成本要求提供优化配置的架构。根据架构需要，如果是低端 AED，也可使用 Zynq 7000 器件。

除颤器可能很智能，能够连接至后端网络。一款智能除颤器／监控器（如病人背心）将有能力发送安全数据至云（混合或私有）端进行分析存储。此外，它还将支持本地高清显示器和网络高清显示器。

Zynq 系列 SoC-FPGA 器件（UltraScale 和 UltraScale+ 架构）的处理系统对于任何可用的 ASSP 设备而言，都非常强大、极具竞争力。复杂的架构支持使用一款管理程序（运行 Linux 的宾客操作系统版本）来执行控制层面、监控、诊断和分析等各种任务。QNX、VxWorks、Micrium 或 ThreadX 等许多支持的 RTOS 都可用于实时任务。

因此，这里提供了几个要点来总结基于 Zynq UltraScale+ 的临床架构的优点：

• 实时信号处理，
• 采用 TMR 的潜在安全实现方案，可确保低风险和高可靠性
• 采用高度灵活的自定义 I/O 支持所有传感类型
• 集成型 xADC 模块，可用于简单的传感器以及直接模拟传感连接，支持增强型数字滤波、较低时延传感器监控以及 FPGA 架构的高速并行数字接口
• 使用 FPGA 架构实时处理重要事件，无需等待处理器
• 满足您的图形需求，无缝将处理显示在具有相同或不同内容的多个显示器上
• 而且还可根据需要使用强大的嵌入式处理器组合来处理其它密集型任务并根据需要卸载至 FPGA

 

编辑：hfy