El chip ARM más pequeño del mundo tiene enormes implicaciones para la tecnología implantable

Freescale KL0PA en el teclado

Freescale acaba de presentar la unidad de microcontrolador (MCU) impulsada por ARM Cortex más pequeña del mundo, la Kinetis KL02. En comparación con su competidor más cercano, el Kinetis consume un 25% menos de área de placa y, sin embargo, proporciona un 60% más de entrada-salida de propósito general (GPIO). Freescale no ha identificado el controlador del cliente para este chip, pero un vistazo rápido a la hoja de datos puede darnos una idea aproximada: su uso final puede estar más cerca de casa de lo que podría pensar a primera vista.

Para un chip de este tamaño (1,9 x 2,0 milímetros), es de esperar que falten algunas características esenciales normalmente asociadas con un microcontrolador completo, pero claramente ese no es el caso. El Kinetis incluye conversión analógica a digital de 12 bits, un comparador analógico, un UART de baja potencia y comunicaciones entre chips de alta velocidad utilizando el bus SPI o I2C. Utiliza un procesador de 32 bits, 32 k de memoria flash y 4 k de RAM. También incorpora varios módulos de modulación de ancho de pulso (PWM), que se pueden usar para una conversión digital a analógica efectiva pero simple. PWM a veces tiene una mala reputación como D-to-A de los pobres, pero para los sistemas de gama baja a menudo es la mejor manera de obtener un voltaje de comando para motores o convertirlo en una corriente para electroimanes, calentadores o actuadores.

MCU de brazo pequeño Freescale



El tamaño de Kinetis lo hace perfecto para nuevas aplicaciones, incluido el Internet de las cosas o dispositivos ingeribles para visualizar sus partes internas. Yendo un paso más allá en ese tema (bueno, posiblemente dos o tres), nanobots transmitidos por la sangre controlados por navegación por resonancia magnética es ahora una nueva frontera con un enorme potencial que podría explorarse mejor con chips como este. Freescale ya ha entregado dispositivos utilizados para redes inalámbricas. rastreadores de ciclo de actividad / sueño como Fitbit También han encontrado aplicación en bombas de insulina sin tubos como el Omnipod.

Quizás el detalle más interesante del Página de especificaciones de Kinetis es la sección Característica Hombre-Máquina. Las interfaces como una interfaz cerebro-computadora (BCI) no solo requieren una gran cantidad de potencia informática bruta, probablemente manejada por otros chips dedicados, sino también mucho GPIO. Los FPGA son la tecnología de referencia para alta velocidad y bajo consumo cuando tiene muchas entradas, pero el FPGA más pequeño ahora disponible no se acerca al tamaño de Kinetis. También desea tener acceso directo a la memoria (DMA) y soporte para interrupciones de pines, ambas características también se encuentran en Kinetis. Finalmente, Freescale menciona aquí la interfaz táctil capacitiva que admite hasta 16 electrodos con transferencia DMA.

Esto es algo bastante emocionante para cualquier interfaz cerebro-computadora o diseñador de tecnología implantable. Como una interfaz en miniatura para manejar hasta 16 canales de recopilación de datos, el Kinetis podría incluso abrir la posibilidad de colocar el hardware dentro del cráneo en el sitio de los electrodos, en lugar de enterrarlo en otra parte del cuerpo y enhebrar los cables debajo la piel. La proximidad es fundamental para la reducción de ruido, incluso después de la amplificación actual, ya que desea que su sistema esté lo más cerca posible del sitio de grabación.

Hasta ahora, la mayoría de BCI han sido principalmente dispositivos estimuladores, pero para un control más complejo La retroalimentación de las neuronas cercanas a la estimulación será obligatoria. Los chips como el Kinetis serán fundamentales para hacer realidad la próxima generación de tecnología implantable.

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