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- ELETTRONICA OGGI 458 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2016
DIGITAL
WEARABLE PROCESSOR
L’acceleratore grafico 2D (GFX) si propone come una
piattaforma ad alte prestazioni tracciare, ruotare e
ridimensionare immagini su un display, oltre a effet-
tuare conversioni di colore. Ciò riduce il carico di la-
voro sul processore e contribuisce a migliorare ulte-
riormente l’efficienza energetica. L’impiego di sensori
esterni e dispositivi periferici in grado di monitorare
l’attività e il movimento è supportato da interfacce in-
tegrate USB, UART, SPI e I2C in combinazione con un
motore hardware di compressione e decompressione
dei dati senza perdite di informazioni. Un elemento
particolarmente importante del nuovo processore è il
front-end analogico ad alta precisione (AFE, Analogue
Front-End) che combina un convertitore analogico/
digitale (ADC) delta-sigma a 24 bit, un ADC a 12 bit,
un convertitore digitale/analogico (DAC) a 12 bit e un
LED DAC. Uno dei grandi vantaggi del blocco funzio-
nale AFE è la rilevazione di tipo diretto, ossia le uscite
dei sensori analogici possono essere collegate diret-
tamente all’ADC ad alta risoluzione del TZ1200. Ciò
contribuisce a ridurre lo spazio occupato, i consumi e
le interferenze EMI e a semplificare il progetto grazie
all’eliminazione dei tradizionali elementi richiesti per
il “pre-condizionamento” (filtro passa-alto, amplificato-
re ad alto guadagno e filtro passa-basso) dei segnali.
Nella rilevazione diretta, queste funzioni di condizio-
namento vengono svolte a livello softwa-
re direttamente nel processore. In questo
modo, il blocco AFE semplifica l’imple-
mentazione e migliora le prestazioni di
funzioni tipiche dei dispositivi indossabili
come la misura dell’impedenza (nella tec-
nica della risposta galvanica della pelle o
GSR, Galvanic Skin Response), la misura
della tensione (utilizzata per il monitorag-
gio cardiaco tramite “circuito di monito-
raggio della gamba destra”) e la misura
della corrente richiesta nella misura del
battito cardiaco tramite fotopletismografo
a LED e la misura della saturazione di os-
sigeno tramite ossimetro a impulsi (SpO
2
).
Un esempio applicativo: la misura
della frequenza cardiaca
Un’applicazione chiave della maggior
parte degli indossabili orientati al fitness
Fig. 4 – Misura della frequenza cardiaca
Fig. 3 – Il funzionamento intermittente garantisce un maggior risparmio energetico