在智能皮電手環(huán)及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)不斷迭代的當(dāng)下，主控 MCU STM32H750與存儲(chǔ) SD NAND MKDV4GIL-AST的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，正引領(lǐng)行業(yè)進(jìn)入全新發(fā)展階段。二者憑借低功耗、高速讀寫與卓越穩(wěn)定性的深度融合，以及高容量低成本的突出優(yōu)勢(shì)，成為大規(guī)模生產(chǎn)場(chǎng)景下極具競(jìng)爭(zhēng)力的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案。?

在對(duì)能耗極為敏感的智能穿戴設(shè)備、便攜式電子產(chǎn)品領(lǐng)域，能源續(xù)航直接決定用戶體驗(yàn)與設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)力。STM32H750與 SD NAND MKDV4GIL-AST構(gòu)建的低功耗架構(gòu)，通過智能電源管理與高效數(shù)據(jù)處理機(jī)制，將系統(tǒng)能耗降低 30%以上。以智能皮電手環(huán)為例，該組合可使設(shè)備續(xù)航時(shí)間延長(zhǎng)至 14天，減少頻繁充電帶來的使用困擾，不僅顯著提升用戶體驗(yàn)，更使設(shè)備整體能耗成本降低 25%，實(shí)現(xiàn)節(jié)能與經(jīng)濟(jì)性的雙重突破。?

在數(shù)據(jù)處理效率方面，這套黃金搭檔展現(xiàn)出強(qiáng)大實(shí)力。SD NAND MKDV4GIL-AST在 STM32H750的驅(qū)動(dòng)下，順序讀取速度可達(dá) 30MB/s，順序?qū)懭胨俣冗_(dá) 20MB/s，能夠快速捕捉傳感器產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，面對(duì)每秒數(shù)千次的傳感器數(shù)據(jù)采集，二者協(xié)同可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)零延遲存儲(chǔ)，在智能終端數(shù)據(jù)處理場(chǎng)景下，更能大幅提升系統(tǒng)響應(yīng)速度，有力保障系統(tǒng)穩(wěn)定流暢運(yùn)行。?

STM32H750基于ARM? Cortex?-M7內(nèi)核的高性能超值系列MCU

卓越性能

在 400 MHz主頻下，從 Flash執(zhí)行程序時(shí)，STM32H750超值系列可實(shí)現(xiàn) 2020 CoreMark/856 DMIPS的出色性能。其 L1緩存（16 KB指令緩存 + 16 KB數(shù)據(jù)緩存）保障零等待執(zhí)行，即便使用外部存儲(chǔ)器也無損性能。此外，DSP指令集與雙精度 FPU進(jìn)一步拓展了應(yīng)用范疇。

強(qiáng)化安全

該系列集成加密 /哈希處理器，對(duì) AES - 128、AES - 192、AES - 256加密進(jìn)行硬件加速，同時(shí)支持 GCM、CCM、三重 DES及 MD5、SHA - 1、SHA - 2 等哈希算法。在現(xiàn)場(chǎng)初始編程或固件升級(jí)時(shí)，提供身份驗(yàn)證安全服務(wù)，有力保護(hù)軟件 IP。

高效能效

多電源域架構(gòu)可將不同電源域設(shè)為低功耗模式，實(shí)現(xiàn)能效優(yōu)化。主穩(wěn)壓器具備電壓調(diào)節(jié)功能，在運(yùn)行和停止模式下為內(nèi)核提供不同電壓范圍。器件還內(nèi)置 USB穩(wěn)壓器和備份穩(wěn)壓器，為片內(nèi) PHY供電。支持最高 125°C結(jié)溫，即便環(huán)境溫度升高，也能保障內(nèi)核與外設(shè)性能正常發(fā)揮。運(yùn)行模式（外設(shè)關(guān)閉），VDD = 3.3 V、25 °C時(shí)，典型功耗 263 μ/MHz；待機(jī)模式（低功耗模式）下，典型功耗僅 4 μA。

圖形處理優(yōu)勢(shì)

新型 LCD - TFT控制器借助 Chrom ART Accelerator?技術(shù)，支持雙層圖形處理。該圖形加速器使圖形內(nèi)容創(chuàng)建速度提升至僅靠?jī)?nèi)核運(yùn)行時(shí)的兩倍，不僅能高效實(shí)現(xiàn) 2-D原始數(shù)據(jù)復(fù)制，還支持圖像格式轉(zhuǎn)換、圖像混合（透明度混合）等功能，大幅提升圖形處理速度，釋放更多 MCU內(nèi)核帶寬供其他應(yīng)用。此外，還嵌入 1個(gè) JPEG硬件加速器，可快速進(jìn)行 JPEG編解碼，減輕 CPU負(fù)擔(dān)。

豐富集成特性

音頻方面配備 2個(gè)專用音頻 PLL、3個(gè)全雙工 I2S接口、1個(gè)支持時(shí)分多路復(fù)用（TDM）模式的新串行音頻接口（SAI）以及 1個(gè) DFSDM（用于 Sigma - Delta調(diào)制器或 MEMS麥克風(fēng)的數(shù)字濾波器） 。

通信接口多達(dá) 35個(gè)，包括 4個(gè) UART、4個(gè) 12.5 Mb/s的 USART接口、1個(gè)低功耗 UART、6個(gè) 100 Mb/s的 SPI接口、4 個(gè)帶新型可選數(shù)字濾波功能的 1 MHz I2C接口、2個(gè) FD - CAN、2個(gè) SDIO、帶片上 PHY的 USB 2.0全速設(shè)備 /主機(jī) / OTG控制器、1個(gè) USB2.0高速 /全速設(shè)備 /主機(jī) / OTG控制器（含片上全速 PHY和 ULPI）、以太網(wǎng) MAC、SPDIF - IN、HDMI - CEC、攝像頭接口、單線協(xié)議接口和 MDIO從接口 。

模擬模塊

擁有 2個(gè) 12位 DAC、3個(gè)最高 16位分辨率（3.6 Msample/s）的快速 ADC，以及 22個(gè) 16位和 32位定時(shí)器（16位高分辨率定時(shí)器運(yùn)行頻率高達(dá) 400 MHz）。靈活存儲(chǔ)控制器帶 32位并行接口，支持 Compact Flash、SRAM、PSRAM、NOR、NAND和 SDRAM等存儲(chǔ)器擴(kuò)展，也可通過雙模 Quad - SPI從外部串行 Flash執(zhí)行代碼。還具備模擬隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。

STM32H750超值系列提供 128 KB Flash 和 1 MB分散架構(gòu) SRAM，包括 192 KB TCM RAM（64 KB ITCM RAM和 128 KB DTCM RAM，用于關(guān)鍵程序和數(shù)據(jù)）、512 KB、288 KB、64 KB用戶 SRAM 以及 4 KB備份域 SRAM。封裝形式采用 BGA和 LQFP規(guī)范，有 LQFP100、UFBGA176和 TFBGA240引腳類型。

存儲(chǔ)SD NAND（貼片式T卡）： MKDV4GIL-AST SD NAND SMART功能

實(shí)時(shí)監(jiān)控

SD NAND SMART功能能夠在設(shè)備使用過程中不間斷地監(jiān)控其性能與健康狀況。它可實(shí)時(shí)反饋編程和擦除周期、備用塊狀態(tài)、預(yù)計(jì)剩余使用壽命等關(guān)鍵信息。借助這種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)制，用戶能盡早察覺潛在問題或設(shè)備磨損跡象，進(jìn)而提前采取應(yīng)對(duì)措施，有效降低因設(shè)備故障導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險(xiǎn)。

統(tǒng)計(jì)分析輔助決策

SMART功能所提供的數(shù)據(jù)是用戶進(jìn)行合理規(guī)劃的重要依據(jù)。以醫(yī)療、工業(yè)等領(lǐng)域?yàn)槔?，用戶通過掌握 SD NAND/SD卡的剩余使用壽命、編程和擦除周期、備用塊狀態(tài)等數(shù)據(jù)，可合理安排設(shè)備維修或開展預(yù)防性維護(hù)工作，保障相關(guān)設(shè)備始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，維持系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

保障數(shù)據(jù)完整性

該功能可大幅降低設(shè)備意外故障發(fā)生的概率，確保數(shù)據(jù)收集工作穩(wěn)定、連續(xù)地進(jìn)行。用戶通過 SMART功能提前發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)，能及時(shí)采取行動(dòng)保護(hù)重要數(shù)據(jù)，避免因 SD NAND/SD卡故障而造成數(shù)據(jù)丟失，守護(hù)數(shù)據(jù)的完整性。

提升安全性與可靠性

在數(shù)據(jù)安全至關(guān)重要的場(chǎng)景下，SD SMART功能為用戶增添了一層安全保障。用戶持續(xù)了解 SD NAND/SD卡的健康狀況，可減少因設(shè)備故障或數(shù)據(jù)損壞引發(fā)的數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險(xiǎn)。這對(duì)于處理高度敏感數(shù)據(jù)的行業(yè)意義重大，有助于維護(hù)行業(yè)信譽(yù)與用戶信任，從數(shù)據(jù)安全層面顯著提升了 SD NAND/SD卡的安全性和可靠性，切實(shí)保護(hù)用戶隱私與數(shù)據(jù)安全。

SD NAND SMART數(shù)據(jù)讀取方法及說明（MK MKDV4GIL-AST為例）HOST下指令為 CMD56，參數(shù)為 0x00000001，發(fā)送該指令后，可獲取 1扇區(qū)數(shù)據(jù)。

SD NAND的兩種總線模式：SDIO與 SPI的差異與應(yīng)用

在嵌入式存儲(chǔ)領(lǐng)域，SD NAND存儲(chǔ)設(shè)備憑借靈活的通信模式備受青睞，其支持的 SDIO模式與 SPI模式在驅(qū)動(dòng)方式、傳輸特性及應(yīng)用場(chǎng)景上各有千秋。

從驅(qū)動(dòng)模式來看，SPI模式采用簡(jiǎn)潔的 4線制通信架構(gòu)，包括片選信號(hào)（CS）、數(shù)據(jù)輸入線（DI）、時(shí)鐘線（CLK）和數(shù)據(jù)輸出線（DO）。在主從架構(gòu)下，SPI模式實(shí)現(xiàn)全雙工數(shù)據(jù)交互，主控設(shè)備能通過 CS信號(hào)精準(zhǔn)控制每個(gè) SD NAND設(shè)備，簡(jiǎn)單直接的通信方式使其易于集成。SDIO模式則基于 6線制架構(gòu)，涵蓋時(shí)鐘線（CLK）、命令線（CMD）和 4條數(shù)據(jù)線（DAT0~DAT3） 。相比 SPI，SDIO模式擁有更豐富的命令集，支持高效的多設(shè)備管理機(jī)制，在 4位數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，理論帶寬優(yōu)勢(shì)明顯。

傳輸模式上，SPI模式以串行數(shù)據(jù)傳輸為核心，支持獨(dú)立的序列輸入和輸出，特別適合接口資源緊張的單片機(jī)系統(tǒng)。雖然其傳輸速率不及 SD模式，但憑借協(xié)議簡(jiǎn)單、兼容性強(qiáng)的特點(diǎn)，成為嵌入式設(shè)備常用選擇。1位 SD模式采用指令與數(shù)據(jù)通道分離設(shè)計(jì)，通過 CMD線傳輸指令，DAT0線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，獨(dú)特的傳輸協(xié)議格式確保了數(shù)據(jù)傳輸?shù)母呖煽啃?，適用于對(duì)穩(wěn)定性要求嚴(yán)苛的應(yīng)用場(chǎng)景。4位 SD模式在 1位 SD模式基礎(chǔ)上，擴(kuò)展 DAT1~DAT3數(shù)據(jù)線，實(shí)現(xiàn) 4位并行傳輸，通過引腳功能重配大幅提升數(shù)據(jù)傳輸帶寬，能滿足對(duì)讀寫速度要求極高的存儲(chǔ)應(yīng)用，但需要主控芯片具備相應(yīng) SDIO接口支持。

在實(shí)際應(yīng)用中，SD NAND設(shè)備可通過特定初始化流程自由選擇工作模式。盡管 4位 SDIO模式理論傳輸速率出色，但考慮到 SPI模式引腳占用少、協(xié)議簡(jiǎn)潔的特性，目前在單片機(jī)系統(tǒng)的 SD NAND讀寫操作中，SPI模式依然占據(jù)主流地位 。開發(fā)者可根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景的需求，如對(duì)傳輸速率、接口資源、可靠性的不同側(cè)重，靈活選擇 SD NAND的工作模式，充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)。

皮膚電測(cè)量的原理與操作要點(diǎn)如下：

測(cè)量原理

測(cè)量過程并不復(fù)雜。首先，將兩個(gè)電極安置在人體對(duì)情緒變化較為敏感的部位。由于人體汗腺分布廣泛，像手指、手掌、腳掌等區(qū)域，汗腺活動(dòng)相對(duì)更為活躍，常作為電極放置的優(yōu)選位置。不過，具體放置位置還需綜合考量電極材料以及實(shí)際測(cè)量任務(wù)來確定 。

安置好電極后，向其施加一個(gè)低恒定電壓。此時(shí)，通過測(cè)量?jī)蓚€(gè)電極之間的電壓差，就能獲取相關(guān)的皮膚電數(shù)據(jù)。這是因?yàn)楫?dāng)人體處于不同情緒狀態(tài)時(shí)，汗腺分泌活動(dòng)會(huì)發(fā)生改變，進(jìn)而影響皮膚表面的電阻或電導(dǎo)特性，而電壓差的變化恰恰能反映這種特性改變。

采樣率相關(guān)

在采樣率方面，皮膚電的采樣率最高可達(dá) 2000Hz。但在一般情況下，1 - 10Hz的采樣率足以滿足需求。然而，若要與其他生理信息（如心率）同步采集時(shí)，為確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和匹配度，則可能需要采用更高的采樣率。

• 皮膚電特性：皮膚的汗腺活動(dòng)會(huì)影響皮膚表面的電阻和電導(dǎo)特性。當(dāng)人體處于不同的生理和心理狀態(tài)時(shí)，汗腺分泌活動(dòng)會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致皮膚電阻或電導(dǎo)產(chǎn)生相應(yīng)改變。一般來說，當(dāng)人處于緊張、興奮、焦慮等情緒狀態(tài)或受到外界刺激時(shí)，交感神經(jīng)興奮，汗腺分泌增加，皮膚表面的水分和電解質(zhì)增多，使得皮膚電導(dǎo)升高，電阻降低。
• 傳感器工作原理：智能皮電手環(huán)通常采用一對(duì)電極來測(cè)量皮膚電反應(yīng)。這對(duì)電極與皮膚接觸，形成一個(gè)閉合電路。當(dāng)有微小電流通過皮膚時(shí)，電極可以測(cè)量出皮膚兩端的電壓變化，進(jìn)而根據(jù)歐姆定律（\(I = V/R\)，其中I是電流，V是電壓，R是電阻）計(jì)算出皮膚的電阻或電導(dǎo)值。為了確保測(cè)量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，電極通常采用特殊的材料，如銀 /氯化銀電極，以減少電極極化和噪聲干擾。

• 信號(hào)處理與轉(zhuǎn)換：傳感器測(cè)量到的皮膚電信號(hào)通常是非常微弱的，且夾雜著各種噪聲和干擾。因此，需要通過一系列的信號(hào)處理電路對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換等處理。放大電路將微弱的電信號(hào)放大到可測(cè)量的范圍；濾波電路則用于去除噪聲和干擾，提高信號(hào)的質(zhì)量；模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以便微控制器進(jìn)行處理和分析。
• 數(shù)據(jù)處理與分析：經(jīng)過處理的數(shù)字信號(hào)被傳輸?shù)街悄芷る娛汁h(huán)的微控制器或芯片中，微控制器根據(jù)預(yù)設(shè)的算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。這些算法可以根據(jù)皮膚電信號(hào)的變化特征，如幅值、頻率、變化率等，來推斷人體的生理和心理狀態(tài)。例如，通過分析皮膚電信號(hào)的波動(dòng)情況，可以判斷用戶是否處于應(yīng)激狀態(tài)、情緒是否發(fā)生變化等。一些智能皮電手環(huán)還可能結(jié)合其他傳感器的數(shù)據(jù)，如心率、加速度等，進(jìn)行更全面的生理狀態(tài)監(jiān)測(cè)和分析。

通過上述原理，智能皮電手環(huán)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)人體的皮膚電反應(yīng)，為用戶提供有關(guān)自身生理和心理狀態(tài)的信息，可應(yīng)用于醫(yī)療健康、運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、心理研究等多個(gè)領(lǐng)域。