據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）的估計,，2014年全球的成年糖尿病患者達到4.22億人,。這相當于18歲以上成年人口的8.5%，比1980年的4.7%增加了幾乎一倍,。對于糖尿病患者而言,，為了控制病情和潛在的并發(fā)癥，頻繁且持續(xù)監(jiān)測血糖是日常生活中的重要內容,。為了做到這一點,，便攜式血糖監(jiān)測儀已經(jīng)被廣泛使用。此外,，通過一臺監(jiān)測設備實施多種測量功能（如血糖和血紅蛋白）已成為行業(yè)趨勢,。但是，這些功能需要更復雜的系統(tǒng)配置,、更高的測量精度以及更長的電池續(xù)航時間,。

　　瑞薩電子RL78/L1A系列低功耗16位微控制器是專為醫(yī)療應用中使用的電池供電型感應設備，如血糖監(jiān)測儀,、乳酸鹽分析儀,、膽固醇分析儀和其它配備生物化學傳感器的設備而設計的。它采用80和100引腳的LFQFP封裝,，配備液晶顯示器（LCD）驅動器和增強型模擬外設,，如12位A/D轉換器、12位D/A轉換器,、比較器,、高精度軌至軌運算放大器和開關結構，閃存容量最高可達128KB,。通過使用直接傳送控制（DTC）和事件鏈路控制器（ELC）等智能功能,，可以在內部連接許多外圍設備，以減少CPU工作量,，并可節(jié)省整體功耗,。

　　RL78/L1A單片機性能方框圖

　　考慮到系統(tǒng)設計人員將利用RL78/L1A來制造緊湊、輕質且電池續(xù)航時間更長的醫(yī)療設備,，瑞薩電子對內置的模擬前端（AFE）生物感應電路進行了各種電路改進,，低功耗（1.7mA@ 24MHz ， 3V RUN;1.1μA@HALT模式 LCD+RTC:ON;0.41μA@HALT模式RTC:ON;0.22μA@ STOP模式）和大幅降低供電電壓就是其中之一,。例如,，之前的模擬電路最低只能以2.4V電壓運行，而這些新產(chǎn)品可以在2.0V的電壓下運行，ADC/DAC的工作電壓甚至低于2.0V,。這些改進可使血糖監(jiān)測儀主要功能的測量電路一直運行到系統(tǒng)有效電池續(xù)航時間的最后一刻,。

　　RL78/L1A工作電壓低至2.0V

　　在醫(yī)療領域，測量各種生命體征時,，提高微控制器內模擬功能和數(shù)字處理性能的效率非常重要,。因此，瑞薩電子將原先作為外部組件提供的模擬和數(shù)字元件集成到一塊芯片上,，從而減小了電路板的尺寸并降低最終產(chǎn)品的成本,，集成高精度24MHz +/-1%片上振蕩器就是很好的例證。

　　RL78/L1A內置豐富的模擬和數(shù)字功能

　　RL78/L1A系列采用了之前在微控制器AFE中不常用的模擬開關,，將開關與內置的數(shù)模轉換器相結合,，可以在目標更改時切換測量電路（包括軟件中的外部電路）。例如,，在血糖監(jiān)測儀等設備中,，根據(jù)血液成分的差異調整測量精度已經(jīng)成為一個問題，交替測量血紅蛋白和血糖水平等靈活方法可以解決這些問題,。另一方面,，瑞薩電子提供的參考軟件可使用內部AFE功能，從而更輕松地提高精度,。除了提高設備精度以外,，該軟件還能提供更高的穩(wěn)定性，有助于提高用戶系統(tǒng)中模擬功能的精度,。

　　RL78/L1A模擬前端框圖

　　具體而言,，就是設計人員在RL78/L1A的模擬前端中內置跨阻放大器做電流/電壓轉換，利用反饋回路外部電阻集成式模擬開關,，客戶可以獲得覆蓋多個傳感器（比如試紙）的通用平臺降低生產(chǎn)成本,。在這一過程中，反饋電阻可通過軟件切換,，一個含有可能阻值的通用PCB可覆蓋多個系統(tǒng),。

　　前文提到的12位DAC則可用作傳感器偏置電壓，兩個雙通道DAC有專用輸出管腳支持使用兩個OPA一個DAC共享,，這樣有助于客戶同步偏置電壓,，利用兩個結果之差消除偏差。同時,，RL78/L1A還內置了參考電壓源（Vref）。在實際應用中,，片上帶隙參考（BGR）可生成具有四個電壓電平選項（2.5V,，2.048V，1.8V，1.5V）的內部參考電壓源,，不必再使用額外的外部組件,。

　　為使系統(tǒng)開發(fā)人員可以立即評估RL78/L1A的功能，瑞薩電子還同步推出了推廣演示板（Renesas Promotional Board,， RPB）,。該RPB采用RL78/L1A LCD器件以及豐富的模擬功能，包括12位ADC和DAC,、比較器和R2R OPAMP多路復用器功能,，超低功耗模式并通過DTC和ELC等智能功能降低CPU負載，128 x 128彩色點陣PMOD顯示器用作GUI控制和演示顯示器,，用戶還可在網(wǎng)站上找到相關軟件和文檔,。