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暴力之外——华米AMAZFIT运动手表拆解

华米手表 STM32 L476 AMAZFIT Broadcom MIPS北京君正

2016-12-21
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作者：netlhx
来源：21ic

[导读]
AMAZFIT的待机功能及运行时间都相当可观。一者是M200S的低功耗，另外则是得益于意法半导体STM32L476的低功耗特性。AMAZFIT上集成了众多的外设，如SDRAM、EMMC及众多的传感器，所以需要另外一颗MCU来连接其它外设，辅助M200S采集数据。STM32L4系列在性能方面是所有超低功系列竞争对手的佼佼者，因此AMAZFIT选择其作为协处理器也是情理之中。

中间硕大的，原来以为是CPU，一看不是，啥，海力士的内存，4Gbit大小，也就是512MB的RAM，同时还包含4GB的EMMC存储器。实际上这东西另有玄机，AMAZFIT使用的CPU是君正M200S，这是一颗高度集成的CPU，远不止是CPU这么简单，下面是M200S的官方CPU框图。

实际上，君正对M200S的介绍是这样的:

M200S是一款低功耗、高性能、高集成度的处理器，主要应用于可穿戴设备上，例如智能手表及智能眼镜。除此外它也可以满足其它嵌入式产品的需求。

不要让封装的外观欺骗了您!

查阅M200S的数据手册，能看到其封装描述，如下图

该CPU由三层组成：第一层(最上层)是4GB的FLASH，其次是LPDDR2 SDRAM，最下层才是M200S的核心!这种形式的封装有个术语叫POP(Package on Package)。涨姿势了!

M200S CPU内包含 XBurst CPU双核 (1.2GHz/300MHz)，实现可穿戴式设备级的超低功耗 (0.07mW/MHz)，加上可穿戴设备级的超小封装 (7.7 x 8.9 x 0.76 mm)，可谓完美!

除了M200S外，AMAZFIT手表内部还使用了一颗STM32 L476微控制器，是STM32 L4低功耗升列中的主流产品。

前面提到AMAZFIT的待机功能及运行时间都相当可观。一者是M200S的低功耗，另外则是得益于STM32L476的低功耗特性。为什么还要加入STM32L476呢? 相信你也注意到了，AMAZFIT上集成了众多的外设，如SDRAM、EMMC及众多的传感器，M200S需要多少引脚才能与之连接啊。所以需要另外一颗MCU来连接其它外设，辅助M200S采集数据。

ST意法半导体一直是超低功耗MCU的领导者以及性能助推者。得益于意法半导体微控制器系列的高度灵活性，ST构建了新型架构，达到了同类最佳的超低功耗特性。此外，STM32L4系列在性能方面是所有超低功系列竞争对手的佼佼者。基于内置FPU的ARM Cortex-M4内核以及意法半导体ART Accelerator加速技术，STM32L4系列在80 MHz的CPU频率下性能可达到100 DMIPS。STM32L476的主要功耗指标如下：停机模式(Shutdown Mode)下只需消耗30nA电流;待机模式下最低只需消耗120nA电流。L476MCU还内置高安全性1 MB闪存以及128 KB SRAM、众多智能外设以及先进的低功耗模拟电路，封装小至3.8 x 4.4 mm。

STM32L4系列低功耗特性天梯图，从中可以看到停机及待机模式下的纳安级别的电流消耗，确实令人印象深刻!

前面介绍了AMAZFIT集成了丰富的传感器资源，其中很多都是连接到STM32L476上，从上面MCU功能框图上可以看到集成了众多的片上外设如I2C、SPI、RTC等设备，这些设备通过DMA或专用的数据总线与外高通信。

良好的软件及硬件兼容性，也是手表使用STM32L476的原因之一吧，我猜。

背面的BROADCOM BCM43438 WIFI/BLE芯片。芯片表面居然是镜面的，应该是激光防伪措施。为了找出其具体的型号，找了半天的角度才拍下来型号。

这是BCM43438的逻辑功能框图，该模块支持2.4G无线网络通信，包括IEEE802.11 B/G/N等。另外支持BLE 4.1标准。

还有几个芯片，见上面两张图，这些芯片或模块表面上只有简单的字符或数字标识，具体功能不详。

总算是拆解完了！其中的苦乐只有自己知道。

总体感觉，AMAZFIT的集成度非常之高。在这么小的体积里集成了这么多的设备及传感器，设计水平值得称道!AMAZFIT上的元器件的选用比较讲究，令我印象尤深的有三：M200S及封装;STM32L476的低功耗特性;BROADCOM的WIFI/BLE二合一。另外最后一张图可以看到，PCB的设计是非常精致!

最后，真正的悲剧，当把所有的元器件组装回去之后，仍然能开机，只是BLE连接不上了!

本文讨论帖地址：华米AMAZFIT运动手表体验之二：拆解

附参考资料：

华米主页：http://www.huami.com/

君正M200: http://www.ingenic.cn/?product/id/2.html

本文系21ic原创，未经许可禁止转载

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