飛思卡爾凝結(jié)30年成功經(jīng)驗Xtrinsic開創(chuàng)智能傳感新紀元
2010-12-09
作者:飛思卡爾半導體公司
來源:來源:電子技術(shù)應用2010年第10期
剛剛結(jié)束的年度盛會——飛思卡爾技術(shù)論壇(FTF),贏得了眾多與會業(yè)內(nèi)人士的盛贊。許多知名人士的主題演講令觀眾受益匪淺,其中飛思卡爾凝結(jié)30年成功經(jīng)驗,推出的Xtrinsic傳感解決方案開創(chuàng)了智能傳感器新紀元。
智能化是傳感器技術(shù)的主要發(fā)展趨勢之一,智能傳感器通過集成技術(shù)和處理器將決策能力與傳感功能有機融合,從而實現(xiàn)信息的分散處理。在傳感器技術(shù)領(lǐng)域擁有30年成功經(jīng)驗的飛思卡爾半導體(Freescale Semiconductor)最新推出的Xtrinsic智能傳感解決方案結(jié)合了傳感、處理能力與集成性等特點,并配合定制化軟件技術(shù),帶來更智能和差異化的設計。
Xtrinsic傳感解決方案可讓設計者根據(jù)具體環(huán)境做出智能的即時傳感決策;通過一定的自主決策能力實現(xiàn)智能化,從而分擔處理器的計算量,且無需使用更大尺寸的應用處理器電路板。Xtrinsic按應用可分為移動與消費、汽車電子、觸控應用三個領(lǐng)域;配合廣泛的軟件應用程序支持,它可以加快客戶開發(fā)和上市的速度,增強用戶的整體體驗。表1為按應用分類的Xtrinsic傳感解決方案及典型產(chǎn)品。
值得指出的是,飛思卡爾還根據(jù)Xtrinsic系列調(diào)整其基于下一代微控制器的傳感解決方案。Xtrinsic觸摸傳感軟件套件2.0(Xtrinsic Touch Sensing Software Suite 2.0)將電容觸摸傳感功能從8位MCU擴展至32位。
MMA9550L:內(nèi)置智能的高精度運動傳感器
MMA9550L作為Xtrinsic運動傳感技術(shù)的代表產(chǎn)品,是業(yè)界首款智能高精度運動傳感器平臺,可接受多個傳感器輸入。器件通過一顆可編程內(nèi)核來擴展三軸加速檢測功能;片上存儲則可實現(xiàn)更先進的運動檢測。器件的高效用戶接口專門針對移動設備。目標應用主要有:eBook電子閱讀器、智能本(Smartbook)、智能手機、PND,以及醫(yī)療器械等。MMA9550L作為一個高度靈活和可架構(gòu)的傳感決策引擎,使復雜運算及本地決策的執(zhí)行成為可能。其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
MMA9550L集成了豐富硬件資源。除了+2 g/+4 g/+8 g三軸傳感器、14位ADC、32位ColdFire V1微控制器以外,MMA9550L的傳感集線器還將12個輸入無縫整合在一起,使用可配置為I2C或SPI的從端口(最高以2 Mb/s速率運行),可以幫助系統(tǒng)應用處理器分擔校準、補償和傳感器功能。
軟件技術(shù)是智能傳感器的重要特征之一,可使其具備更高的數(shù)據(jù)采集精度和更豐富的功能。通過編程,MMA9550L可執(zhí)行自由落體、3D方位、單擊/雙擊、傾斜、沖擊、震動等多個運動狀態(tài)的檢測。此外,器件還具備低功耗模式和電源管理能力。
MMA5xxxW:衛(wèi)星傳感器方案助力PSI5氣囊設計
飛思卡爾憑借在MCU、模擬技術(shù)和傳感器等方面的優(yōu)勢,已成為下一代氣囊應用方案的領(lǐng)先半導體供應商。無論是DSI還是目前最新的PSI5,飛思卡爾都可提供點對點或基于總線(Bus-based)的衛(wèi)星接口架構(gòu)方案,并滿足系統(tǒng)對本地(Local)和衛(wèi)星傳感器的需求(XY、X和Z軸);同時還能依照客戶需求,為其帶來從低端到高端的各種解決方案。在日前于紐倫堡舉行的PSI5論壇上,飛思卡爾半導體針對新的PSI5協(xié)議推出兩款先進的Xtrinsic氣囊系統(tǒng)解決方案:MMA5xxxW系列和MMA68xxQ。其中兼容PSI5的MMA5xxxW尤其引人注目。
安全氣囊系統(tǒng)通?;诙鄠€傳感器,因此在架構(gòu)上可分為集中式和分布式結(jié)構(gòu)。對于前者,傳感器與ECU點對點(Point-to-Point)相連接,成本較低,適用于元件較少、中低復雜度的簡單系統(tǒng);后者則通過總線將傳感器連接,使架構(gòu)相對集中式更加靈活,且擴展性強,適用于較復雜的氣囊系統(tǒng),常用規(guī)范有較成熟的分布式系統(tǒng)接口DSI(Distributed System Interface)和較新的外圍傳感器接口PSI5(Peripheral Sensor Interface 5)。衛(wèi)星架構(gòu)(Sate-
llite Architecture)則是分布式系統(tǒng)(Distributed System)的一種管理和組織形式,由主節(jié)點和衛(wèi)星節(jié)點組成。通過合理的衛(wèi)星架構(gòu)布局,可有效減少外部元件數(shù)量和成本?;赑SI5規(guī)范實現(xiàn)的外圍傳感器與ECU的連接如圖2所示。
飛思卡爾最新的PSI5氣囊傳感器解決方案包括基于微機電系統(tǒng)(MEMS)的MMA5xxxW衛(wèi)星加速計組合及MC33789氣囊系統(tǒng)基礎芯片(SBC),由慣性衛(wèi)星傳感器和混合信號模擬IC組成,并應用了SmartMOS技術(shù),將全球現(xiàn)有的系統(tǒng)集成提升到更高級別。另外同樣基于MEMS的MMA68xxQ雙軸SPI慣性傳感器用于ECU產(chǎn)品,加快了整體氣囊系統(tǒng)解決方案的實現(xiàn)。
兼容PSI5 V1.3的MMA5xxxW是業(yè)內(nèi)首款采用16引腳QFN封裝的PSI5衛(wèi)星慣性傳感器(X或Z軸),提供
±60 g~±480 g量程;可實現(xiàn)更小型化、功能更強大的前端和側(cè)面氣囊衛(wèi)星解決方案,并通過采用飛思卡爾研發(fā)的高級過阻尼轉(zhuǎn)換器提高了系統(tǒng)防寄生振動的穩(wěn)定性。MC33789 SBC是一款用于氣囊安全應用的混合信號模擬IC,用來檢測座椅安全帶開關(guān)輸入狀態(tài)。其通過新的PSI5主接口與遠程碰撞傳感器進行通信,從而滿足行業(yè)標準規(guī)定。量程為±20 g~
±120 g的MMA68xxQ數(shù)字慣性傳感器系列在氣囊應用中設計為主碰撞傳感器或安全傳感器。過阻尼轉(zhuǎn)換器同高共振封裝接合,增強了對事故檢測應用中因高強度、高頻率震蕩導致的超負荷情況的免疫力。
隨著用戶對駕車安全需求的不斷提升,安全已成為飛思卡爾汽車電子技術(shù)的重點。飛思卡爾作為DSI規(guī)范的制定者之一,同時也是PSI5委員會的會員,因此其解決方案無論從功能應用還是安全性都能更好地滿足客戶的需求。
關(guān)于飛思卡爾技術(shù)論壇
飛思卡爾技術(shù)論壇(FTF)旨在推動創(chuàng)新和協(xié)作,目前它已經(jīng)成為嵌入式半導體行業(yè)開發(fā)商的年度大會。 自2005年開創(chuàng)以來,全球共有35 000多人參加了該論壇。2010飛思卡爾技術(shù)論壇回到中國最大的金融中心——上海舉行,并通過以下豐富環(huán)節(jié)展現(xiàn)世界最新科技。
· 技術(shù)研討會:探討飛思卡爾及其合作伙伴的產(chǎn)品和技術(shù),包括汽車電子、消費電子、工業(yè)電子、網(wǎng)絡和支持技術(shù)五部分。
· 技術(shù)展示:在FTF 2010中國的互動技術(shù)展區(qū)現(xiàn)場演示超過70個展臺展示多種產(chǎn)品和技術(shù)。
· 培訓和實踐課程:長達120 小時的最新技術(shù)培訓和動手實踐課程。
· 觀眾參與:由觀眾評選出“最受歡迎的參展商”。
· 主題演講、媒體見面會:飛思卡爾半導體銷售和營銷高級副總裁Henri Richard先生親臨上海,交流分享世界最新的科技成果、深入分析市場熱點動態(tài)以及展望未來科技發(fā)展趨勢,并與媒體分享更多資訊。
如需了解FTF的更多信息,請訪問下列網(wǎng)址:http://www.freescale.com.cn/cstory/ftf/2010/china.asp。