【探索发现STM32 F3系列】用于远程医疗的体域网网关以及医疗信号采集节点

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(1)、目前使用过F0和F2系列的微控制器，型号分别是STM32F051以及STM32F217ZG。
   F0系列的微控制器面向低端应用，无论是主频、片上存储还是外设资源等相对于其他系列都较为逊色，但是其最大的优点就是低功耗、低成本，具有较高的性价比，被誉为“32位处理器的性能，8位处理器的价格”。在我们的远程医疗项目中将其用于医疗信息采集节点。
   F1系列是应用最为广泛的，ST提供了很多种型号，面向不同层次的需求，可供用户灵活选择。其特性如下：最高速度72MHz，片上存储资源有很大的可选择范围，2个12位模数转换器，7通道DMA控制器，具有SPI、I2C和USART通信接口，多达80个快速I/O口。
   F2系列可以看做F1系列的升级版，和F1系列的主要区别是主频得到了很大提高，最高可达120M，片上存储空间也有了很大提高，高达1M的flash以及128KB的sram；在我们开发的医疗网关中使用的就是这个系列的STM32F217ZG，选择主要原因就是主频的提高可以满足高速通信以及数据处理的要求，而且较大的SRAM可以作为高速数据缓存。
   F3和F4系列主要是增加了数字信号处理单元以及浮点运算单元，可以应用于需要数字信号处理的场合，目前还没使用过，但是正打算用来设计医疗网关，其数字信号处理功能和浮点运算功能可以对采集到的医疗数据进行相关计算，这样可以弥补目前F2系列不能进行浮点运算的缺陷，同时也提高了网关的数据处理能力。
   F1到F4系列都是基于cortex-M系列的内核，他们都有着以下优良的特性：首先是低功耗，这是arm7和arm9无法比拟的，加上其优秀的处理能力，其相对功耗更是所有其他类型处理器所不能比拟的，而本人在设计体域网网关方案时更是做了很多的对比，发现ST的M3内核的功耗要远远低于其他大厂商（比如TI，NXP等）的同类产品，这些数据都可以在各个公司的官网上轻松查到；其次是实时性，Cortex-M3采用了Tail-Chaining中断技术，完全基于硬件进行中断处理，最多可减少12个时钟周期数，在实际应用中可减少70%中断，这种特性尤其适用于对实时性要求较高的工控领域；最后是其精简的内核设计，通过ARM官网可以获知M3内核仅仅只有几万门电路，这就决定了其低廉的价格，因而具有更高的性价比。
    在技术支持方面，自然是不用说了，F1到F4系列本身就具有很高的硬件兼容性，可以很轻松的从一个平台升级到另一个平台，而ST官方的驱动库则是极其详细，并且具有很好的可读性，在开发过程中甚至可以做到不看数据手册，而是直接看驱动程序中的使用方法就可以轻松的完成开发。
（2）F3系列微控制器基于Cortex-M4内核，用以满足需要有效且易于使用的控制和信号处理功能混合的数字信号控制市场。 高效的信号处理功能与 Cortex-M 处理器系列的低功耗、低成本和易于使用的优点的组合，旨在满足专门面向电动机控制、汽车、电源管理、嵌入式音频和工业自动化市场的新兴类别的灵活解决方案。相比于F4系列，F3系列增加了多个模拟外设，比如运算放大器，触摸传感器等，虽然在主频、片上存储空间以等方面降低了配置，但是却具有更高的性价比。
        F3系列还有一个很大的亮点，那就是他是一款低电压处理器，其中某些型号微控制器VDD供电电压为1.8v+-8%，而其他系列的均为2.0V-3.6v，低电压带来的好处自然是低功耗，所以他是一款功能丰富而且功耗极低的微控制器，在未来的嵌入式领域一定会大显身手。
（3）F3系列增加了模拟外设，可以适用于很多模拟信号应用场合，但是其A/D精度最高只有12位，这对于精度要求相对较高的场合，比如医疗信号转换来说稍显逊色，所以可以考虑提高A/D的精度；另外在物联网应用中，联网模块一般都通过SPI接口与主机相连，F3系列最高18M的SPI接口速率对于高吞吐率的应用场合也略有不足；在工控领域为了让产品更加容易操作，一般都需要一个良好的界面，所以希望F3系列以后可以适当加上一些基本的LCD控制器；此外，也希望可以像其他系列一样，给出更多的应用方案，并给出相关的应用示例代码。
（4）我想将F3套件的运动感知功能应用于医疗网关上，这样网关可以辅助使用者进行体育运动，比如提供速度指示，甚至可以用来在做一些标准动作时校准姿势；此外，还可以将其运动感知功能应用于游戏手柄或者其他智能遥控器之上，通过游戏手柄或者智能遥控器的各种三维动作来达到控制游戏人物动作或者遥控其他设备的要求，这样可以取代传统的按钮操作方式，给用户带来更方便且更真实的体验感受。
（5）F3系列可以用来设计医疗网关，详细背景可参考附件论文。

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