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La plus petite puce ARM au monde a d’énormes implications pour la technologie implantable – High-teK.ca

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Freescale vient de présenter le plus petit microcontrôleur (MCU) alimenté par ARM Cortex au monde, le Kinetis KL02. Par rapport à son concurrent le plus proche, le Kinetis consomme 25 % de surface de carte en moins tout en fournissant 60 % d’entrées-sorties à usage général (GPIO) en plus. Freescale n’a pas identifié le pilote client pour cette puce, mais un rapide coup d’œil à la fiche technique peut nous donner une idée approximative – son utilisation finale peut être plus proche de chez vous que vous ne le pensez au premier abord.

Pour une puce de cette taille (1,9 x 2,0 millimètres), vous pourriez vous attendre à ce que certaines fonctionnalités essentielles normalement associées à un microcontrôleur complet manquent, mais ce n’est clairement pas le cas. Le Kinetis comprend une conversion analogique-numérique 12 bits, un comparateur analogique, un UART basse consommation et des communications inter-puces à haut débit utilisant soit le bus SPI, soit le bus I2C. Il utilise un processeur 32 bits, 32 Ko de mémoire flash et 4 Ko de RAM. Il intègre également plusieurs modules de modulation de largeur d’impulsion (PWM), qui peuvent être utilisés pour une conversion numérique-analogique efficace mais simple. PWM a parfois une mauvaise réputation en tant que D-to-A du pauvre, mais pour les systèmes bas de gamme, c’est souvent le meilleur moyen d’obtenir une tension de commande pour les moteurs ou de la convertir en courant pour les électroaimants, les radiateurs ou les actionneurs.

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MCU à petit bras Freescale

La taille du Kinetis le rend parfait pour les nouvelles applications, y compris l’Internet des objets ou dispositifs avalables pour imager vos internes. En allant un peu plus loin sur ce thème (OK, peut-être deux ou trois), les nanobots à diffusion hématogène contrôlés par navigation par résonance magnétique est maintenant une nouvelle frontière avec un potentiel énorme qui pourrait être mieux exploré avec des puces comme celle-ci. Freescale a déjà livré des appareils utilisés pour le sans fil trackers d’activité/cycle de sommeil comme le Fitbit Ils ont également trouvé une application dans pompes à insuline sans tubulure comme l’Omnipod.

Peut-être le détail le plus intéressant sur le Page de spécifications Kinetis est la section Fonction Homme-Machine. Des interfaces comme une interface cerveau-ordinateur (BCI) nécessitent non seulement beaucoup de puissance de calcul brute, probablement gérée par d’autres puces dédiées, mais aussi beaucoup de GPIO. FPGA sont la technologie incontournable pour la haute vitesse et la faible puissance lorsque vous avez beaucoup d’entrées, mais le plus petit FPGA actuellement disponible ne se rapproche pas de l’empreinte de Kinetis. Vous souhaitez également disposer d’un accès direct à la mémoire (DMA) et d’une prise en charge des interruptions de broche, deux fonctionnalités également présentes dans le Kinetis. Enfin Freescale mentionne ici l’interface tactile capacitive qui supporte jusqu’à 16 électrodes avec transfert DMA.

C’est quelque chose d’assez excitant pour n’importe quelle interface cerveau-ordinateur ou concepteur de technologie implantable. En tant que frontal miniature pour gérer jusqu’à 16 canaux de collecte de données, le Kinetis pourrait même ouvrir la possibilité de placer le matériel à l’intérieur du crâne sur le site des électrodes, au lieu de l’enterrer ailleurs dans le corps et d’enfiler des fils sous la peau. La proximité est essentielle pour la réduction du bruit, même après l’amplification du courant, car vous voulez que votre système soit aussi proche que possible du site d’enregistrement.

Jusqu’à présent, la plupart des BCI étaient principalement des dispositifs de stimulation, mais pour un contrôle plus complexe la rétroaction des neurones à proximité de la stimulation sera obligatoire. Des puces comme la Kinetis joueront un rôle déterminant dans la réalisation de la prochaine génération de technologies implantables.

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