【技术实现步骤摘要】
一种低功耗的植入式医疗设备的运行管理方法及医疗设备
[0001]本专利技术属于医疗设备领域，具体涉及一种低功耗的植入式医疗设备的运行管理方法，以及采用相应管理方法的植入式医疗设备。
技术介绍
[0002]植入式医疗设备是一类借助手术全部或者部分进入人体内或腔道中，并且在手术结束后留在人体内30日以上或者被人体吸收的医疗器械。这一类医疗医疗可以在人体内部对特定的生理数据进行采集，或在必要时执行特定的医疗行为或操作。
[0003]目前，随着技术的不断进步，植入式医疗设备的应用范围也不断拓宽。已经被广泛投入使用的植入式医疗设备种类繁多，包括心脏节律器、脊髓刺激器、脑起搏器等。这类植入式医疗设备基本是由体内和体外两个部分组成，并通过微处理器与其他模块相互配合完成体内装置与体外装置间的数据传输。
[0004]随着植入式医疗设备的功能更加复杂和完善，设备中使用的集成电路的性能要求也越来越高，这同时也造成了植入式医疗设备功耗的不断增长。其中，微处理器运行过程中的耗电量占整个植入式医疗设备总耗电量的50％以上。现有植入式医疗...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低功耗的植入式医疗设备的运行管理方法，其特征在于：所述低功耗植入式医疗设备采用基于RISC
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V架构的微处理器作为体内部分的中央控制器，中央控制器用于管理植入式医疗设备中其它功能模块的工作状态，并根据自定义指令执行各项任务；所述运行管理方法的内容如下：一、设计一种基于RISC
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V架构并采用三级流水线的CPU内核，管理中央控制器的指令执行过程；二、自定义用于调整体内部分运行状态的模态控制指令start、sleep和ctrl；其中，start指令触发时中央控制器开启无线通信模块；sleep指令触发时中央控制器关闭所有功能模块；ctrl指令指令在满足预设条件时触发，并控制除供电模块和无线通信模块以外的其它功能模块执行相应的工作任务；三、将体内部分的工作模式设定为睡眠模式、侦听模式和唤醒模式三种；睡眠模式下中央控制器处于通信中断状态；侦听模式下中央控制器根据start指令自动启动无线通信模块；唤醒模式下中央控制器根据ctrl指令执行各项工作任务；四、设定三种工作模式的切换逻辑如下：在睡眠模式下，当中央控制器接收到由外界发出的启动信号后自动切换至侦听模式；在侦听模式下，中央处理器通过无线通信模块尝试与体外部分握手：握手成功则进入唤醒模式，握手失败则返回到睡眠模式；在唤醒模式下，当外界发出的启动信号中断后，触发sleep指令并重新切换回睡眠模式。2.如权利要求1所述的低功耗的植入式医疗设备的运行管理方法，其特征在于：将唤醒模式进一步划分为任务状态和待机状态，并设定二者的切换逻辑为：体内部分进入唤醒模式后会自动进入待机状态；当时钟控制信号触发后，体内部分切换至任务状态；在任务状态下，中央控制器依次执行各项工作任务，并根据执行的任务开启相应功能模块；在当前工作周期内的所有工作任务执行完毕后，体内部分重新切换回待机状态。3.如权利要求2所述的低功耗的植入式医疗设备的运行管理方法，其特征在于：在待机状态下，仅定时器和中央控制器开启；在任务状态下，中央控制器和所有功能模块开启。4.如权利要求3所述的低功耗的植入式医疗设备的运行管理方法，其特征在于：设计的三级流水线分为取指、译码和执行写回三个阶段；在所述三级流水线的CPU内核中，任意指令的执行过程由微处理器中如下的各个功能单元控制：pc_reg寄存器模块，其用于从存储器中获取相应指令的地址；其中，当未发生跳转时指令地址以递增的方式从缓存中取出，发生跳转时则由指令当前值加上跳转增量完成跳转；id译码模块，其用于根据指令内容解析出当前指令或根据具体的指令，确定当前指令涉及的寄存器；所述id译码模块还用于访问通用寄存器，得到要读的寄存器的值；ex执行模块，其用于根据当前指令执行对应的操作；ctrl控制模块，其用于判断跳转信号是否有效，有效时则会给pc_reg、pc_id和id_ex模块发出流水线暂停信号，并给pc_reg模块发出跳转地址；clint中断模块，其用于检测是否收到中断信号，收到时则先暂停整条流水线，设置跳转地址为中断入口地址，然后读、写必要的csr寄存器；csr模块，其作为记录表征处理器的当前运行状态的标志寄存器；由中断模读取csr寄存器模块的值并开启中断操作，再由ex执行模块写入相应的值完成中断操作；regfile寄存器堆模块，其内包括32个通用寄存器x0～x31；其中，寄存器x0是只读寄存
器并且其值固定0；以及pc_id和id_ex模块，其分别用于在“取值
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译码”和“译...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鑫，胡贝贝，施琦，彭春雨，蔺智挺，吴秀龙，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：
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