（3）可扩展的处理器结构，以便最迅速地开发出满足应用的最高性能的嵌入式微处理器；
（4）嵌入式微处理器必须功耗很低，尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此，如需要功耗只有mW甚至μW级。
嵌入式系统同通用型计算机系统相比具有六大重要特征：
（1）专用性强：嵌入式系统通常是面向特定应用的嵌入式CPU，与通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中，它通常都具有功耗低、体积小、集成度高等特点，能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化，移动能力大大增强，与网络的耦合也越来越紧密；
（2）知识集成度高：嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统；
（3）系统内核小：嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能，这样才能在具体应用中对处理器的选择更具有竞争力；
（4）系统精简：嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，一般没有系统软件和应用软件的明显区分。它的升级换代也是和具体产品同步进行，因此嵌入式系统产品一旦进入市场，便具有较长的生命周期；
（5）高实时性和可靠性：为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存储于磁盘等载体中；
（6）系统开发需要专门的开发工具和环境：嵌入式系统本身不具备自主开发能力，设计完成以后用户通常不能直接对其中的程序功能进行修改，因此必须有一套开发工具和环境才能进行开发。
嵌入式系统在医疗仪器中的应用
进入2008年，越来越多的利好消息出现在医疗仪器设备领域。近期，德国、澳大利亚都分别明确表示要在儿童医疗和全民医疗领域加大投入。而我国和墨西哥这样的发展中人口大国也将在2008年继续其备受世人瞩目的医疗改革。这些政府级别的投入将增加全社会对医疗仪器设备的需求。随着生活水平的不断提高，人们对于自身健康的关注也提升到一个前所未有的高度。
今天，越来越多的高科技手段开始运用到医疗仪器的设计中。心电图、脑电图等生理参数检测设备，各类型的监护仪器、超声波、X射线成影设备、核磁共振仪器以及各式各样的物理治疗仪都开始在各地医院广泛使用。远程医疗、HIS、病人呼叫中心、数字化医院等先进理念的出现和应用，使医院的管理比以往任何时候都更加完善和高效，同时病人享受到更加快捷方便和人性化的服务。
在技术领域，医疗仪器设备则开始呈现向便携性和网络化发展的趋势。可以随身携带的血压计、血糖仪，可以在家庭或小型社康医院中使用的呼吸机、心电监护仪必然会有越来越大的市场需求。而网络化的进一步普及也正在进入医疗仪器设备领域，通过有线或无线技术，医生可以远程访问病人的资料；数字化网络化的医疗检测设备使病人不必再携带大量的检测资料奔波在医院的各个科室甚至是远隔千里的不同医院之间，从而节省了就医者的时间和重复检测的费用；而网络化的医疗仪器设备和系统也使远程医疗变为现实，身在某些不发达地区的重症患者有可能通过远程医疗获得高水平医生的救治而重获新生。
在我国，由于医疗资源尤其是高端优质医疗资源的缺乏和地区间分布不均衡引起了广被诟病的“看病难”问题。医疗仪器设备网络化所带来的这些益处对解决该问题也有着非常现实的意义。
嵌入式系统在医疗仪器设备中的应用
由于医疗仪器设备固有的自身特点和以上提到的最新发展趋势的要求，用于医疗仪器设备的技术和系统也应该与这些特点和要求相适应。嵌入式系统应用于医疗仪器设备，符合发展趋势带来的要求和变化。医疗仪器领域大量医疗仪器的应用，如心脏起搏器、放射设备及分析监护设备，都需要嵌入式系统的支持。
各种化验设备，如肌动电流描记器、离散光度化学分析、分光光度计等，都需要使用高性能的、专用化的DSP系统来提高其精度和速度。引入嵌入式系统后，现有的各种监护仪的发往HOST。
采用Cypress公司的AN2131Q作为USB通信芯片。AN2131Q功能框图如图3。该芯片的主要特性为：
● 改进的8051内核。性能可达到标准8051的5~10倍，与标准8051的指令完全兼容；
● 高度集成。传统USB外设的硬件设计通常包括非易失性存储器（如EPROM、EEPROM、FLASH ROM）、微处理器、RAM、SIE（串行接口引擎）和DMA等。EZ-USB将上述多个模块集成在一个芯片中，从而减少了各芯片接口部分时序配合时的麻烦；
● Cypress公司的EZ-USB系列芯片接收全部USB 的吞吐量。这种设计不受端点数目、缓冲区大小及传输速度的限制；
● USB 内核。AN2131Q可以代替USB外设开发者完成USB协议中规定的80%~90%的通信工作，使得开发者不需要深入了解USB的低级协议即可顺利地开发出所需要的USB外设；
● 易用的软件开发工具。固件可独立于驱动程序被测试。驱动程序和固件的开发与调试相互独立，可加快开发的速度。
● 软配置。外设未通过USB接口连接到PC机之前，外设上的固件存储在PC上；一旦外设接到PC机上，PC读取设备描述符，然后将该外设的固件下载到EZ-USB的RAM中并执行，这个过程叫做再枚举。这种基于RAM的软配置方法，可以允许无限的配置和升级。
AN2131Q属于Cypress公司EZ-USB系列，其驱动在Cypress公司提供的例程中略加改动即可使用，简单可靠，编辑、编译工具为MICroSOFt的VC++6.0和98DDK，调试工具采用SOFTICE。驱动程序为上层应用程序提供了很多API接口。
数据采集子系统与处理子系统的通信与同步
本系统有采样速率快，数据量大的特点。本系统中，8位ADC的采样频率为100MHz，采样宽度为每次20ms，那么每次采样得到数据为100MHz*20ms=2KB;Trigger信号脉冲宽度采用50ms，由此可计算出每帧数据量为2KB * 50ms * 10KHz = 1M。
数据处理采用的DSP芯片满足这个速率要求，但是还要通过USB把数据传向主机，而系统采用的AN2131Q为USB1.1协议芯片，经过测算其达不到理论的1Mb/s，因此，两个子系统之间必须通过缓冲器进行通信。目前常用的多处理器间通信方法有三种：双口RAM; 高速FIFO; 总线开关加存储器。
其中前两者相对简单，容易控制，但是由于目前双口RAM和FIFO的速率和容量都达不到本系统的要求，因此最终选用最后一种方法，即高速RAM加总线开关的方法，由CPLD系统和DSP分时访问RAM。
CPLD在START电平变低之后，地址线输出高阻，此时ADC的数据输出也是高阻，此时DSP才开始从RAM读数据，这一逻辑保证了不会发生总线冲突。
高速DSP系统与AN2131Q的通信控制
通过一片数据锁存器作为缓冲器，利用TMS320C5409的XF和BIO引脚和AN2131Q的两个IO口作为握手引脚；同时，DSP利用中断来管理数据传输；AN2131Q则通过轮循来管理数据传输。
系统整体调试
由于要采集的信号频率较高，因此，电路板的抗高频干扰问题是一个很重要的问题，经过测试，高频信号在系统中没有产生影响系统整体性能的干扰。
用HP信号发生器分别产生500KHz、5MHz、10MHz、20MHz的信号进行测试，DSP子系统暂时没有对信号进行预处理而是原样不动的发给USB通信芯片（信号处理函数暂时设为空参数）。在应用程序中，上层软件利用多线程处理技术，把采集到的信号同时进行分析、显示、存储等，系统达到了令人满意的实时性。
