飞思卡尔凝结30年成功经验Xtrinsic开创智能传感新纪元

刚刚结束的年度盛会飞思卡尔技术论坛（FTF），赢得众多与会业内人士的盛赞。许多知名人士的主题演讲令观众受益匪浅，其中飞思卡尔凝结30年成功经验，推出的Xtrinsic传感解决方案开创了智能传感器新纪元。

智能化是传感器技术的主要发展趋势之一，智能传感器通过集成技术和处理器将决策能力与传感功能有机融合，从而实现信息的分散处理。在传感器技术领域拥有30年成功经验的飞思卡尔半导体（Freescale Semiconductor）最新推出的Xtrinsic智能传感解决方案结合了传感、处理能力与集成性等特点，并配合定制化软件技术，带来更智能和差异化的设计。

Xtrinsic传感解决方案可让设计者根据具体环境做出智能的即时传感决策；通过一定的自主决策能力实现智能化，从而分担处理器的计算量，且无需使用更大尺寸的应用处理器电路板。Xtrinsic按应用可分为移动与消费、汽车电子、触控应用三个领域；配合广泛的软件应用程序支持，它可以加快客户开发和上市的速度，增强用户的整体体验。

表1，Xtrinsic传感解决方案及典型产品，按应用分类

值得指出的是，飞思卡尔还根据Xtrinsic系列调整其基于下一代微控制器的传感解决方案。Xtrinsic触摸传感软件套件2.0（Xtrinsic Touch Sensing Software Suite 2.0）将电容触摸传感功能从8位MCU扩展至32位。

MMA9550L：内置智能的高精度运动传感器

MMA9550L作为Xtrinsic运动传感技术的代表产品，是业界首款智能高精度运动传感器平台，可接受多个传感器输入。器件通过一颗可编程内核来扩展三轴加速检测功能；片上存储则可实现更先进的运动检测。器件的高效用户接口专门针对移动设备。目标应用主要有：eBook电子阅读器、智能本（Smartbook）、智能手机、PND，以及医疗器械等。MMA9550L作为一个高度灵活和可架构的传感决策引擎，使复杂运算及本地决策的执行成为可能。

图1，MMA9550L结构框图

MMA9550L集成了丰富硬件资源。除了+2g/+4g/+8g三轴传感器、14位ADC、32位ColdFire V1微控器以外，MMA9550L的传感集线器还将12个输入无缝整合在一起，使用可配置为I2C或SPI的从端口（最高以2MBPS速率运行），可以帮助系统应用处理器分担校准、补偿和传感器功能。

软件技术是智能传感器的重要特征之一，可使其具备更高的数据采集精度和更丰富的功能。通过编程，MMA9550L可执行自由落体、3D方位、单击/双击、倾斜、冲击、震动等多个运动状态的检测；此外，器件还具备低功耗模式和电源管理能力。

MMA5xxxW：卫星传感器方案助力PSI5气囊设计

飞思卡尔通过在MCU、模拟技术，和传感器等方面的优势，已成为下一代气囊应用方案的领先半导体供应商。无论是DSI还是目前最新的PSI5，飞思卡尔都可提供点对点或基于总线（Bus-based）的卫星接口架构方案，并满足系统对本地（Local）和卫星传感器的需求（XY、X和Z轴）；同时还能依照客户需求，为其带来从低端到高端的各种解决方案。在日前于纽伦堡举行的PSI5论坛上，飞思卡尔半导体针对新的PSI5协议推出两款先进的Xtrinsic气囊系统解决方案：MMA5xxxW系列和MMA68xxQ；其中兼容PSI5的MMA5xxxW尤其引人注目。

安全气囊系统通常基于多个传感器，因此在架构上可分为集中式和分布式结构。对于前者，传感器与ECU点对点（Point-to-Point）相连接，成本较低，适用于元件较少、中低复杂度的简单系统；后者则通过总线将传感器连接，使架构相对集中式更加灵活，且扩展性强，适用于较复杂的气囊系统，常用规范有较成熟的DSI（Distributed System Interface，分布式系统接口）和较新的PSI5（Peripheral Sensor Interface 5，外围传感器接口5）。卫星架构（Satellite Architecture）则是分布式系统（Distributed System）的一种管理和组织形式，由主节点和卫星节点组成；通过合理的卫星架构布局，可有效减少外部元件数量和成本。

图2，基于PSI5规范实现的外围传感器与ECU的连接

飞思卡尔最新的PSI5气囊传感器解决方案包括基于微机电系统（MEMS）的MMA5xxxW卫星加速计组合及 MC33789 气囊系统基础芯片（SBC），由惯性卫星传感器和混合信号模拟IC组成，并应用了SmartMOS技术，将全球现有的系统集成提升到更高级别。另外同样基于MEMS的MMA68xxQ双轴SPI惯性传感器用于ECU产品，加快了整体气囊系统解决方案的实现。

图3，基于PSI5规范的安全气囊系统结构框图

兼容PSI5 V1.3的MMA5xxxW是业内首款采用16引脚QFN封装的PSI5卫星惯性传感器（X或Z轴），提供±60g到±480g量程；可实现更小型化、功能更强大的前端和侧面气囊卫星解决方案，并通过采用飞思卡尔研发的高级过阻尼转换器提高了系统防寄生振动的稳定性。MC33789 SBC是一款用于气囊安全应用的混合信号模拟IC，用来检测座椅安全带开关输入状态。其通过新的PSI5主接口与远程碰撞传感器进行通信，从而满足行业标准规定。量程为±20g至±120g的MMA68xxQ数字惯性传感器系列在气囊应用中设计为主碰撞传感器或安全传感器。过阻尼转换器同高共振封装接合，增强了对事故检测应用中因高强度、高频率震荡导致的超负荷情况的免疫力。

随着用户对驾车安全需求的不断提升，安全已成为飞思卡尔汽车电子技术的重点。飞思卡尔作为DSI规范的制定者之一，同时也是PSI5委员会的会员，因此其解决方案无论从功能应用还是安全性都能更好满足客户的需求。