針對(duì)智能手機(jī)內(nèi)建運(yùn)動(dòng)處理MPU-3000系列（Invensense）

大聯(lián)大旗下富威集團(tuán)代理產(chǎn)線Invensense推出MPU-3000™系列產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)處理組件，為業(yè)界第一個(gè)內(nèi)建數(shù)字運(yùn)動(dòng)處理(DMP™: Digital Motion Processor™)硬件加速引擎的三軸陀螺儀。滿足現(xiàn)今多用途智能型手機(jī)要求小尺寸、低耗能的陀螺儀，必需能提供運(yùn)動(dòng)游戲要求之寬廣的帶寬，并提供導(dǎo)航輔助系統(tǒng)、錄像與相機(jī)防手抖系統(tǒng)、精準(zhǔn)動(dòng)作人機(jī)接口控制系統(tǒng)所需之高敏感度及低噪聲性能。

MPU-3000是領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)針對(duì)智能型手機(jī)完整運(yùn)動(dòng)處理所設(shè)計(jì)的系列產(chǎn)品，特性為運(yùn)動(dòng)感測(cè)范圍最廣由250到2000°/sec、內(nèi)建16-bit的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADCs)、可程控的數(shù)字濾波器、出廠前校準(zhǔn)至1%的敏感度、內(nèi)建六軸的多個(gè)感測(cè)組件融合演算法技術(shù)(sensor fusion)，以及13mW的低耗電量。


4x4x0.9mm大小的尺寸，加上I²C或SPI的數(shù)字接口，MPU-3000系列是在類似產(chǎn)品中第一個(gè)能滿足手機(jī)需求的產(chǎn)品。MPU-3000延用傳統(tǒng)慣性傳感器結(jié)構(gòu)，加了業(yè)界第一個(gè)的內(nèi)建數(shù)字運(yùn)動(dòng)處理器(DMP)。DMP連同內(nèi)建之FIFO，不僅能減輕主機(jī)應(yīng)用程序處理器之高頻運(yùn)動(dòng)演算，也能減少中斷(interrupt)次數(shù)與主機(jī)每秒運(yùn)算指令數(shù)(MIPS)，進(jìn)而改善整體系統(tǒng)效能。

MPU-3000的另一創(chuàng)舉為它整合了第二個(gè)I²C接口來(lái)鏈接外接的加速器至DMP，此機(jī)制使DMP得以接收整合之陀螺儀與加速器的輸出，執(zhí)行六軸的多個(gè)感測(cè)組件融合演算法技術(shù)(sensor fusion)，再以Quaternion輸出到手機(jī)應(yīng)用處理器，并減輕傳感器時(shí)間同步化及融合演算帶給主機(jī)的負(fù)荷。其它MPU-3000的特性包含內(nèi)部頻率產(chǎn)出、內(nèi)建溫度傳感器、可程序化的中斷(initerrupt)，以及能使影像、錄像、GPS數(shù)據(jù)與傳感器同步化的FSYNC機(jī)制。

關(guān)于供電電源彈性，MPU-3000除了模擬供電接腳外，獨(dú)立的VLOGIC參考接腳可用來(lái)設(shè)定I²C的邏輯準(zhǔn)位。VLOGIC的電壓范圍最低可由1.71V到最高VDD。

已經(jīng)證實(shí)與量產(chǎn)之Nasiri-Fabrication制程平臺(tái)，可將MEMS與CMOS整合于單一硅晶圓上，實(shí)現(xiàn)具規(guī)模之MEMS制程與晶圓層級(jí)包裝。此晶圓層級(jí)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了業(yè)界最低噪聲規(guī)格0.03%/√Hz、最低耗電量、以及使用產(chǎn)業(yè)最低成本完成最小包裝尺寸。

六軸系統(tǒng)圖

 

產(chǎn)品應(yīng)用項(xiàng)目

 

特性
• 掌上型產(chǎn)品中最小最薄的QFN包裝尺寸4x4x0.9mm
• 可利用第二個(gè)I²C接口鏈接外接之加速器來(lái)實(shí)現(xiàn)六軸運(yùn)動(dòng)處理能力
• 數(shù)字運(yùn)動(dòng)處理(DMP)引擎支持3D運(yùn)動(dòng)處理與手勢(shì)辨識(shí)之演算法
• 可程控的數(shù)字高通及低通濾波器支持所有運(yùn)動(dòng)處理應(yīng)用程序
• 運(yùn)動(dòng)處理函式庫(kù)™(MPL)支持Android™、Linux™、Windows™、以及Windows Mobile™平臺(tái)
• 以數(shù)字方式輸出之X軸、Y軸、Z軸角速率傳感器(gyros)，整合于單一電路上，具有±250至±2000°/sec的全格感測(cè)范圍(full scale range)
• FIFO緩沖器可完整收集資料，降低應(yīng)用處理器的運(yùn)算時(shí)間及中斷(interrupt)次數(shù)
• 可程序化之中斷(interrupt)，支持手勢(shì)辨識(shí)、搖攝(panning)、縮放、滾動(dòng)、零點(diǎn)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)(zero-motion detection)、輕拍檢測(cè)、以及搖動(dòng)檢測(cè)等特性
• 10,000g的耐震容忍度
• 6.5mA之低操作電流消耗可延長(zhǎng)電池壽命
• 三個(gè)整合在內(nèi)部的16-bit 模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADCs)提供陀螺儀同步取樣
• 數(shù)字輸出的溫度傳感器