Invensense三轴陀螺仪 MPU3050MPU3000分析和总结.docx

概述 MPU-3000?系列产品运动处理组件为业界第一个内建数字运动处理?(DMP?: Digital Motion Processor?)硬件加速引擎的三轴陀螺仪。现今多用途智能型手机要求小尺寸、低耗能的陀螺仪，必需能提供运动游戏要求之宽广的带宽，并提供导航辅助系统、录像与相机防手抖系统、精准动作人机接口控制系统所需之高敏感度及低噪声性能。MPU-3000 是产业第一个针对智能型手机完整运动处理所设计的系列产品，特性为运动感测范围最广由 250 到 2000°/sec、内建 16-bit 的模拟/数字转换器(ADCs)、可程控的数字滤波器、出厂前校准至 1%的敏感度、内建六轴的多个感测组件融合算法技术(sensor fusion)，以及 13mW 的低耗电量。 4x4x0.9mm 大小的尺寸，加上 I2C 或 SPI 的数字接口，MPU-3000 系列是在类似产品中第一个能满足手机需求的产品。MPU-3000 延用传统惯性传感器结构，加了业界第一个的内建数字运动处理器(DMP)。DMP 连同内建之 FIFO，不仅能减轻主机应用程序处理器之高频运动演算，也能减少中断(interrupt)次数与主机每秒运算指令数(MIPS)，进而改善整体系统效能。 MPU-3000 的另一创举为它整合了第二个 I2C 接口来链接外接的加速器至 DMP，此机制使 DMP 得以接收整合之陀螺仪与加速器的输出，执行六轴的多个感测组件融合算法技术(sensor fusion)，再以Quaternion 输出到手机应用处理器，并减轻传感器时间同步化及融合演算带给主机的负荷。其他 MPU-3000 的特性包含内部频率产出、内建温度传感器、可程序化的中断(initerrupt)，以及能使影像、录像、GPS 数据与传感器同步化的 FSYNC 机制。 关于供电电源弹性，MPU-3000 除了模拟供电接脚外，独立的VLOGIC 参考接脚可用来设定 I2C 的逻辑准位。VLOGIC 的电压范围最低可由 1.71V 到最高 VDD。 已经证实与量产之 Nasiri-Fabrication 制程平台，可将 MEMS 与 CMOS 整合于单一硅晶圆上，实现具规模之 MEMS 制程与晶圆层级包装。此晶圆层级的结合，实现了业界最低噪声规格 0.03%/√Hz、最低耗电量、以及使用产业最低成本完成最小包装尺寸。 应用 特性 特性 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 手持式产品中最小最薄的 QFN 包装尺寸 4x4x0.9mm 可利用第二个 I2C 接口链接外接之加速器来实现六轴运动处理能力数字运动处理(DMP)引擎支持 3D 运动处理与手势辨识之算法 可程控的数字高通及低通滤波器支持所有运动处理应用程序 运动处理函式库?(MPL)支持 Android?、Linux?、Windows?、以及 Windows Mobile?平台 以数字方式输出之 X 轴、Y 轴、Z 轴角速率传感器(gyros)，整合于单一电路上，具有±250 至±2000°/sec 的全格感测范围(full scale range) FIFO 缓冲器可完整收集资料，降低应用处理器的运算时间及中断(interrupt)次数 可程序化之中断(interrupt)，支持手势辨识、摇摄(panning)、缩放、滚动、零点运动检测(zero-motion detection)、轻拍检测、以及摇动检测等特性 10,000g 的耐震容忍度 6.5mA 之低操作电流消耗可延长电池寿命 三个整合在内部的 16-bit 模拟/数字转换器(ADCs)提供陀螺仪同步取样数字输出的温度传感器 六轴系统图 六轴系统图 叩 P 叩 P 印 Digit al .Acceler om eter Digital Output to Apps IPiro cessor Olg印_I 岱  1内c  f c l SPl Appilications Processor