近對(duì)一款基于陀螺儀的鼠標(biāo)進(jìn)行了拆解。這款名為ProGo Gyrotransport的鼠標(biāo)是由Gyration公司生產(chǎn)的,價(jià)值150美元(其中包括一個(gè)Free Space功能鼠標(biāo)以及一個(gè)接在主機(jī)上的獨(dú)立USB收發(fā)適配器中的1GB閃存驅(qū)動(dòng)器)。對(duì)于不熟悉這類(lèi)產(chǎn)品的人來(lái)說(shuō),它只是一個(gè)簡(jiǎn)單易用的基于自由空間移動(dòng)和手勢(shì)的定位和控制系統(tǒng)。在假象的平面上揮動(dòng)鼠標(biāo),屏幕上的光標(biāo)就會(huì)跟著移動(dòng),并可以繞著鏈接畫(huà)圈和點(diǎn)擊按鍵。當(dāng)你正在演講或離開(kāi)桌子時(shí),這些操作都能夠很方便地實(shí)現(xiàn)。 我不得不承認(rèn)在一開(kāi)始時(shí)遇到了一點(diǎn)小麻煩:因?yàn)槲也荒軐?duì)兩個(gè)按鍵同時(shí)操作,都準(zhǔn)備要打支持服務(wù)電話(huà)了。不過(guò)隨后我發(fā)現(xiàn)在為鼠標(biāo)供電的AAA電池上的一張薄包裝紙上清晰地印有使用說(shuō)明。這有可能是設(shè)計(jì)疏漏或用戶(hù)疏忽的緣故,不過(guò)解決了這個(gè)小問(wèn)題后,剩下的操作就簡(jiǎn)單了。
1GB閃存驅(qū)動(dòng)器
PC側(cè)的小型USB收發(fā)器通過(guò)一條2.4GHz鏈路與鼠標(biāo)進(jìn)行通信,同時(shí)內(nèi)置了1GB的NAND存儲(chǔ)器。在待分析的部件中有一個(gè)Micron科技制造的MT29F8G08FABA 1GB NAND封裝,它在一個(gè)TSOP封裝內(nèi)堆疊了4個(gè)256MB的SLC NAND芯片,這對(duì)這個(gè)已經(jīng)非常方便的小鼠標(biāo)來(lái)說(shuō)起到了錦上添花的作用。為了使存儲(chǔ)器可以充當(dāng)閃存驅(qū)動(dòng)器使用,由Cypress的CY7C68033 USB控制器來(lái)處理USB和存儲(chǔ)器接口。
連接控制器和存儲(chǔ)器的是Cypress的CYWUSB6953 MCU,是它創(chuàng)建了與空中鼠標(biāo)通信所需的一半2.4GHz無(wú)線鏈路。
該鼠標(biāo)由TI的混合信號(hào)MCU MSP430F1232控制,它內(nèi)置了8KB和256KB的閃存以及256B的RAM。
在TI的DC/DC升壓轉(zhuǎn)換器旁,還有一個(gè)Cypress的CYWUSB6934 2.4GHz直接序列擴(kuò)頻(DSSS)無(wú)線SoC,它創(chuàng)建了另一半2.4GHz無(wú)線鏈路。
雖然Cypress的無(wú)線USB器件在芯片領(lǐng)域中總是能給人以深刻印象,但鼠標(biāo)中還有另一個(gè)同樣吸引人的器件,那就是Gyration公司生產(chǎn)的MG1104陀螺儀模塊。Gyration公司由Movea公司控股,Movea是由法國(guó)湯姆森公司分拆出來(lái)的公司,至今湯姆森公司還擁有少量該公司的股份。
MG1104與我期望在今天的硅MEMS加速計(jì)時(shí)代看到的傳感器有很大的差別,它的個(gè)頭特別大。其尺寸接近大塊糖果的模塊(邊長(zhǎng)約14mm),內(nèi)有許多半導(dǎo)體材料,但只是對(duì)陀螺儀傳感器本身起輔助作用。陀螺儀的運(yùn)作基于科里奧利效應(yīng)(Coriolis effect)的一些物理學(xué)基本原理。
我很不愿意使用“基本原理”這個(gè)詞,因?yàn)槲液茈y理解陀螺儀的物理結(jié)構(gòu)是如何應(yīng)用這個(gè)原理的。關(guān)鍵點(diǎn)似乎是科里奧利效應(yīng)能夠從旋轉(zhuǎn)速度和陀螺盤(pán)移動(dòng)時(shí)的振蕩中得出水平和垂直速度。
該傳感器是一個(gè)經(jīng)過(guò)蝕刻的金屬片,它由受驅(qū)動(dòng)的中心點(diǎn)形成一個(gè)針對(duì)手指的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。初看起來(lái),它極像與45rpm黑膠唱片一起使用的舊固套,能夠在標(biāo)準(zhǔn)的LP軸上旋轉(zhuǎn)(我知道我有點(diǎn)過(guò)時(shí)了)。這個(gè)金屬片被耦合到形成基本振蕩的驅(qū)動(dòng)線圈,而獨(dú)立輪輻似乎是用于另一種更復(fù)雜的振蕩模式的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。我就像可憐的大學(xué)新生一樣對(duì)此一知半解,但是我能給出的好解釋是,輪幅的**種振蕩模式在金屬片的初振蕩形成搜尋加速時(shí)就會(huì)受到影響。
也許實(shí)際工作原理與上述描述有些出入(衷心希望有讀者來(lái)為我指正),但這種機(jī)械結(jié)構(gòu)在結(jié)合某些信號(hào)處理時(shí)實(shí)際上是一個(gè)雙軸加速的向量源。如此看來(lái),Cadence為Gyration設(shè)計(jì)的這款定制IC同時(shí)控制了GYRC10433中的運(yùn)放和ADC。Cadence的器件讀取檢測(cè)信號(hào)來(lái)獲得加速數(shù)據(jù),然后將它轉(zhuǎn)換成模塊可讀的串行數(shù)字格式以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制。256B的EEPROM存儲(chǔ)著用于模塊的校準(zhǔn)常數(shù),可用來(lái)補(bǔ)償任何制造性差異。
無(wú)漂移操作
后,很聰明的一個(gè)步驟,就是通過(guò)懸掛陀螺儀的一組振蕩隔離線圈為陀螺模塊4個(gè)信號(hào)/電源連接,從而消除漂移和感應(yīng)定位誤差。
雖然該產(chǎn)品專(zhuān)為使用PowerPoint的演講人而設(shè)計(jì),基于手勢(shì)的控制概念已經(jīng)擴(kuò)展到了許多其他領(lǐng)域,包括基于PC的電視遙控器。事實(shí)上,如果能令你花約100美元去購(gòu)買(mǎi)兼容WindowsMedia的GY3101A型通用遙控器,Gyration公司會(huì)非常高興。這個(gè)面向消費(fèi)類(lèi)應(yīng)用的小玩意采用了基本的Gyrotransport技術(shù)。
值得一提的是,該產(chǎn)品的Free Space**功能專(zhuān)用的原始硅片面積比1GB的NAND存儲(chǔ)器所需面積少了近6cm2。雖然Gyration產(chǎn)品的存儲(chǔ)功能是為了提升吸引力的附加功能,但存儲(chǔ)器的實(shí)際硅片面積有很大的值得商榷的余地。
上述拆解分析只是表明,產(chǎn)品的強(qiáng)大功能往往來(lái)自相對(duì)較小的芯片,就像陀螺模塊這種情況一樣,產(chǎn)品的主要功能來(lái)自于與硅片沒(méi)太大關(guān)系的部分。
上海金鵬分析儀器有限公司
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以下產(chǎn)品:
核酸蛋白檢測(cè)儀、紫外檢測(cè)儀、紫外分析儀、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器、自動(dòng)純水蒸餾器、低溫恒溫槽
循環(huán)水真空泵系列、恒流泵系列、自動(dòng)部分收集器系列、梯度混合儀系列
層析柱系列、溶劑過(guò)濾器系列、動(dòng)物人工呼吸機(jī)系列
電熱干燥箱、真空干燥箱、紅外干燥箱、烘干器、培養(yǎng)箱、霉菌培養(yǎng)箱、振蕩培養(yǎng)箱、生化培養(yǎng)箱、光照培養(yǎng)箱、恒溫恒濕箱、隔水培養(yǎng)箱、人工氣候箱、厭氧培養(yǎng)箱、二氧化碳培養(yǎng)箱、箱式電爐、管式電爐、電熱板封閉電爐、萬(wàn)用電爐、高低溫試驗(yàn)箱、鹽霧試驗(yàn)箱、老化試驗(yàn)箱、調(diào)溫調(diào)濕箱、植物生長(zhǎng)箱、分析天平、精密天平、微量天平、電子天平、天平、架盤(pán)天平、靜水天平、液體比重天平、電子臺(tái)秤、水份測(cè)定儀、機(jī)械天平、扭力天平、酸度計(jì)、電導(dǎo)率儀、溶氧儀離子計(jì)、滴定儀、卡氏水分測(cè)定儀、工業(yè)在線分析儀、多參數(shù)分析儀、電位儀生物顯微鏡、學(xué)生顯微鏡、熒光顯微鏡、金相顯微鏡、體視顯微鏡、讀數(shù)顯微鏡、倒置顯微鏡、計(jì)量檢測(cè)顯微鏡、羅維朋比色計(jì)、余氯比色計(jì)、色差儀、折光儀、比色計(jì)、旋光儀、濁度儀、白度儀、霧度儀、光澤度儀、恒溫水箱、恒溫水槽、振蕩水槽、油浴油槽、電熱套、防爆冰箱、低溫冰箱、液氮容器、致冷器、精密恒溫、槽粉塵計(jì)、恒溫水浴鍋、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器、真空泵、電動(dòng)攪拌器、恒流泵磁力攪拌器、粉碎機(jī)、分散乳化均質(zhì)機(jī)、振蕩器梯、度混合器、蠕動(dòng)泵、超凈工作臺(tái)、除濕機(jī)空氣自?xún)羝鳌?*器、通風(fēng)柜、可見(jiàn)光分光光度計(jì)、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、熒光分光光度計(jì)、原子吸收分光光度計(jì)、碳硫分析儀、火焰分光度計(jì)、氣相色譜、液相色譜、質(zhì)譜儀、色譜相關(guān)設(shè)備、氫氣發(fā)生器、氮?dú)獍l(fā)生器、氣體發(fā)生一體機(jī)、空氣發(fā)生器、層析儀、紫外分析、儀離心機(jī)、純水器、收集器、蒸餾水器、顯微(細(xì)胞)、、電泳儀、電泳槽、生化分析儀、紫外檢測(cè)儀、酶標(biāo)儀、洗板機(jī)、PCR儀、基因槍、導(dǎo)入儀、超聲波細(xì)胞粉碎儀、超聲波清洗機(jī)