針對智能手機內建運動處理MPU-3000系列（Invensense）

大聯(lián)大旗下富威集團代理產線Invensense推出MPU-3000™系列產品運動處理組件，為業(yè)界第一個內建數(shù)字運動處理(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要求小尺寸、低耗能的陀螺儀，必需能提供運動游戲要求之寬廣的帶寬，并提供導航輔助系統(tǒng)、錄像與相機防手抖系統(tǒng)、精準動作人機接口控制系統(tǒng)所需之高敏感度及低噪聲性能。

MPU-3000是領先產業(yè)針對智能型手機完整運動處理所設計的系列產品，特性為運動感測范圍最廣由250到2000°/sec、內建16-bit的模擬/數(shù)字轉換器(ADCs)、可程控的數(shù)字濾波器、出廠前校準至1%的敏感度、內建六軸的多個感測組件融合演算法技術(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系列是在類似產品中第一個能滿足手機需求的產品。MPU-3000延用傳統(tǒng)慣性傳感器結構，加了業(yè)界第一個的內建數(shù)字運動處理器(DMP)。DMP連同內建之FIFO，不僅能減輕主機應用程序處理器之高頻運動演算，也能減少中斷(interrupt)次數(shù)與主機每秒運算指令數(shù)(MIPS)，進而改善整體系統(tǒng)效能。

MPU-3000的另一創(chuàng)舉為它整合了第二個I²C接口來鏈接外接的加速器至DMP，此機制使DMP得以接收整合之陀螺儀與加速器的輸出，執(zhí)行六軸的多個感測組件融合演算法技術(sensor fusion)，再以Quaternion輸出到手機應用處理器，并減輕傳感器時間同步化及融合演算帶給主機的負荷。其它MPU-3000的特性包含內部頻率產出、內建溫度傳感器、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機制。

關于供電電源彈性，MPU-3000除了模擬供電接腳外，獨立的VLOGIC參考接腳可用來設定I²C的邏輯準位。VLOGIC的電壓范圍最低可由1.71V到最高VDD。

已經證實與量產之Nasiri-Fabrication制程平臺，可將MEMS與CMOS整合于單一硅晶圓上，實現(xiàn)具規(guī)模之MEMS制程與晶圓層級包裝。此晶圓層級的結合，實現(xiàn)了業(yè)界最低噪聲規(guī)格0.03%/√Hz、最低耗電量、以及使用產業(yè)最低成本完成最小包裝尺寸。

六軸系統(tǒng)圖

 

產品應用項目

 

特性
• 掌上型產品中最小最薄的QFN包裝尺寸4x4x0.9mm
• 可利用第二個I²C接口鏈接外接之加速器來實現(xiàn)六軸運動處理能力
• 數(shù)字運動處理(DMP)引擎支持3D運動處理與手勢辨識之演算法
• 可程控的數(shù)字高通及低通濾波器支持所有運動處理應用程序
• 運動處理函式庫™(MPL)支持Android™、Linux™、Windows™、以及Windows Mobile™平臺
• 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的全格感測范圍(full scale range)
• FIFO緩沖器可完整收集資料，降低應用處理器的運算時間及中斷(interrupt)次數(shù)
• 可程序化之中斷(interrupt)，支持手勢辨識、搖攝(panning)、縮放、滾動、零點運動檢測(zero-motion detection)、輕拍檢測、以及搖動檢測等特性
• 10,000g的耐震容忍度
• 6.5mA之低操作電流消耗可延長電池壽命
• 三個整合在內部的16-bit 模擬/數(shù)字轉換器(ADCs)提供陀螺儀同步取樣
• 數(shù)字輸出的溫度傳感器