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目前的趨勢是將MCU與三個或更多MEMS傳感器組合在一個封裝中。其中一個例子是意法半導(dǎo)體的LIS331EB,它將三軸數(shù)字加速度計與微控制器結(jié)合在一個3 x 3 x 1 mm封裝中。該微控制器是一款超低功耗ARM Cortex-M0,具有64 KB閃存,128 KB RAM,嵌入式定時器,2xI2C(主/從)和SPI(主/從)。LIS331EB還可以內(nèi)部處理外部傳感器(總共9個)檢測到的數(shù)據(jù),例如陀螺儀,磁力計和壓力傳感器。作為傳感器集線器,它將所有輸入與iNEMO Engine軟件融合在一起。STMicroelectronics的iNEMO發(fā)動機傳感器融合軟件套件采用一套自適應(yīng)預(yù)測和濾波算法來感知(或融合)來自多個傳感器的復(fù)雜信息。
CCD傳感器是一種新型光電轉(zhuǎn)換器件,它能存儲由光產(chǎn)生的信號電荷。當對它施加特定時序的脈沖時,其存儲的信號電荷便可在CCD內(nèi)作定向傳輸而實現(xiàn)自掃描。它主要由光敏單元、輸入結(jié)構(gòu)和輸出結(jié)構(gòu)等組成。它具有光電轉(zhuǎn)換、信息存貯和等功能,而且集成度高、功耗小,已經(jīng)在攝像、信號處理和存貯3大領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用,尤其是在圖像傳感器應(yīng)用方面取得令人矚目的發(fā)展。CCD有面陣和線陣之分,面陣是把CCD像素排成1個平面的器件;而線陣是把CCD像素排成1直線的器件。由于在軍事領(lǐng)域主要用的是面陣CCD,因此這里主要介紹面陣CCD。
CCD傳感器中每一行中每一個像素的電荷數(shù)據(jù)都會依次傳送到下一個像素中,由底端部分輸出,再經(jīng)由傳感器邊緣的放大器進行放大輸出;而在CMOS傳感器中,每個像素都會鄰接一個放大器及A/D轉(zhuǎn)換電路,用類似內(nèi)存電路的方式將數(shù)據(jù)輸出。
造成這種差異的原因在于:CCD的特殊工藝可保證數(shù)據(jù)在傳送時不會失真,因此各個像素的數(shù)據(jù)可匯聚至邊緣再進行放大處理;而CMOS工藝的數(shù)據(jù)在傳送距離較長時會產(chǎn)生噪聲,因此,必須先放大,再整合各個像素的數(shù)據(jù)。
由于CCD采用電荷傳遞的方式傳送數(shù)據(jù),只要其中有一個象素不能運行,就會導(dǎo)致一整排的數(shù)據(jù)不能傳送,因此控制CCD傳感器的成品率比CMOS傳感器困難許多,即使有經(jīng)驗的廠商也很難在產(chǎn)品問世的半年內(nèi)突破50%的水平,因此,CCD傳感器的成本會高于CMOS傳感器。CMOS傳感器的每個象素都比CCD傳感器復(fù)雜,其象素尺寸很難達到CCD傳感器的水平,因此,當比較相同尺寸的CCD與CMOS傳感器時,CCD傳感器的分辨率通常會優(yōu)于CMOS傳感器的水平。