2000年，全球60岁及以上人口数量为6亿。预计到2020年，这一数字将翻一番，到2050年可能达到三倍。全球有超过6亿人患有慢性疾病，据美国糖尿病协会统计，仅在美国就有近2100万人患有糖尿病，约占总人口的7%。用于治疗这些疾病的医疗保健支出急剧增加，专家预测，到2020年，这一数字将从每年5000亿美元增至近7000亿美元。.
因此，社会需要拥抱技术进步，以降低成本并提高生活质量，这不仅体现在糖尿病等慢性病的日常管理中，也体现在帮助老年人尽可能长时间地独立生活上。对
慢性病和老年护理最具潜在影响的技术进步体现在互联互通方面。将家庭诊断设备中的个人医疗数据即时传输给医疗专业人员，不仅可以节省成本，还能提供更详细的患者病情分析。这种技术有时被称为电子健康或远程医疗，它利用现代有线和无线连接，是改善医疗保健和降低成本方面迈出的重要一步。然而，构建电子健康生态系统需要基于一套行业准则的互操作性，并且必须在全球范围内推广应用。
为此，瑞萨电子已加入Continua健康联盟，该联盟致力于为新兴的电子健康生态系统制定一套全面的指导方针。瑞萨电子还开发了一个经认证的血糖监测演示平台，该平台采用低功耗32位V850ES/JG3-L微控制器以及必要的Continua协议，以实现无缝互操作性。Continua
健康联盟是一个开放的非营利性行业组织，由医疗和技术公司组成，致力于合作提升个性化医疗保健的质量。Continua在全球拥有超过240家成员公司，致力于构建一个可互操作、互联互通的个性化医疗保健解决方案体系，并认识到将此类解决方案引入家庭能够增强患者的独立性，赋予他们自主权，并提供真正个性化的健康管理机会。
虽然增加连接功能将使诊断设备适用于电子医疗，但成功设计的关键仍然是微控制器的选择，以及可以集成到微控制器中的附加射频收发器，或者可以是独立的外部设备。.
对于血糖监测设备的设计而言，微控制器必须满足以下关键要求：
- 用于传感器输入的模数转换 (A/D)
- 用于音频输出的数模转换 (D/A)
支持 LCD 显示屏的用户界面
- 支持 USB 2.0 外设
- 支持 DMA，用于外设和内存之间的数据传输
- 用于控制模拟信号采集和生成的硬件计数器和定时器（例如，监控定时器、实时时钟和定时器）
- 小型封装，例如 WQFN 和 FBGA
- 高质量、安全的闪存，带有纠错编码
这款带USB接口的V850ES/JG3-L是一款32位微控制器，工作频率为20MHz，运算速度为38 DMIPS（版本2.1），并配备256kB至1MB的闪存。它采用小尺寸封装（8x8mm FBGA），功耗低，却拥有血糖监测等医疗诊断设备所需的处理能力。.
该外围设备组件丰富，包括系统管理硬件、模拟电子器件、定时器和通信设备。系统管理功能包括：总线控制功能，用于管理通用 I/O 端口；四通道直接内存访问控制器 (DMAC)，用于处理内部和外部传输请求；以及待机模式控制器，用于管理七种低功耗运行模式。模拟功能包括：十二通道 10 位模数转换器，最小转换时间为 5 µs；以及双通道数模转换器，具有 8 位分辨率，最小转换时间为 3 µs。定时器功能包括：三个通用 16 位定时器/计数器，每个定时器/计数器具有多个通道；一个监控定时器，用于在过载情况下复位系统或生成中断；一个时钟发生器，用于生成 CPU 和外围设备使用的各种时钟信号；以及一个实时时钟 (RTC)，用于提供时间和日期信息。.
血糖监测设备设计的关键在于最大限度地降低功耗，以延长电池寿命并确保测量精度。如果电池寿命过短，用户可能因需要充电或更换电池而错过预定的测量。V850ES/JG3-L 采用低功耗工艺技术和优化的电源架构，在不牺牲性能的前提下实现了极低的电流消耗。V850ES/JG3-L 还
具备多种低功耗运行模式，可进一步降低能耗并延长电池寿命。这些模式包括：
- HALT：仅停止 CPU 时钟；外设保持运行。-
IDLE1：除振荡器、PLL 和闪存外，所有内部电路均停止运行。-
IDLE2：除振荡器外，所有内部电路均停止运行。-
STOP：除辅助时钟振荡器外，所有内部电路均停止运行。-
RTC 备份：实时时钟 (RTC) 继续使用 32kHz 时钟，利用 RVDD 的备份电压提供的电流。此模式下的功耗甚至低于 STOP 模式。
为了帮助评估 V850 微控制器和 Continua 规范，瑞萨电子开发了一个用于 Continua 认证血糖监测设备的演示平台。DM-V850ES-JG3LUSB-CD 包含一个 V850ES/JG3-L USB 微控制器、一个双行玻璃芯片 (COG) LCD 显示屏、四个按键、一个调节端口以及一个用于模拟血糖试纸的连接端口。该板卡通过实现 Continua 血糖监测设备标准，演示了与 PHDC（个人健康设备）驱动程序的 USB 连接。该实现包括用于血糖监测的 IEEE 11073-10417 标准和用于 Continua 代理与 Continua 管理器之间通信的 IEEE 11073-20601 标准。该 Continua 认证演示采用 USB 数据传输。演示卡使用可变电阻器模拟血糖测量，并允许用户：
- 模拟读数并将数据存储在非易失性存储器中。
按下
按钮即可读取模拟输入。
使用 EEPROM 仿真来
存储数据。-
兼容连续血糖监测仪可能请求的任何数据。LCD
显示屏会指示
通信状态，直至
通信完成。
按钮
即可激活传输
显示不同模式和频率下的当前测量值。
按下按钮即可循环切换
不同模式并显示
当前测量值。-
USB 和电池供电之间无缝切换。
连接 USB 线缆后，系统
USB
供电
支持实时时钟 (RTC) 和时间记录。
内的
血糖
测量数据
实时监测。-
支持作为评估平台进行开发/调试。
将平台连接到
瑞萨 Minicube
调试和编程工具，
整个系统
进行评估和开发。
总而言之，瑞萨电子是全球领先的32位微控制器供应商，也是Continua健康联盟的积极成员，更是首批提供完全通过Continua认证的血糖监测演示平台的公司之一。展望未来，瑞萨电子致力于提供经认证的医疗保健平台解决方案，该方案将利用其先进的微控制器，结合蓝牙、ZigBee和Wi-Fi等低功耗无线网络标准以及USB和以太网等有线标准。.
作者：
本文由瑞萨电子提供
