2008年4月4日 星期五
在開放與封閉模式中角力的A-GPS
近年來,GPS相關產品的市場表現非常亮麗,以可攜式導航設備(PND)為主力,帶動GPS成為手持式設備(如手機和PMP)的重要加值功能,未來的成長仍相當被看好。不論在GPS晶片、系統OEM/ODM及品牌產品等領域,台灣都居於全球市場的關鍵性地位。因此,與GPS相關的技術走向,自然非常受到重視。
GPS設備的性能指標,圍繞著首次定位時間(TTFF)、靈敏度、準確性、低功耗這幾個議題打轉。目前的PND已普遍做到可接受的性能表現,但這些指標的改善空間仍然很大。以TTFF來說,目前最受垢病的是冷啟動的時間太長,動輒需要30秒到1分鐘以上的時間。以獨立式的GPS接收器來說(直接接收衛星訊號),即時運用了大量的相關器來加速衛星的搜尋,但仍免不掉接收衛星訊號的這段等待時間,除非是在有輔助資訊的情況下,否則難以克服這個先天性的瓶頸。
這正是A-GPS成為新一代GPS顯學的主因。在接收器預先獲得萬年曆(Almanac)、廣播星曆(Ephemeris)等輔助衛星資料的情況下,能夠大幅縮短TTFF的時間,最快只需數秒鐘即可定位完成。這樣一來,無疑能有效改善使用經驗,進而有助於提升市場的接受度。不過,實現A-GPS的服務有四個前提,一是要有通訊管道來獲取這些輔助資料;二是要有提供輔助資料的衛星觀測及軌道推估的網路系統;三是手持設備必須支援A-GPS的功能;四是相應的LBS服務。
關鍵字 : LCD,液晶面板,無線通訊收發器
開創虛擬儀控PXI與圖形化視覺軟體的璀璨前景
量測儀器從傳統控制的儀器架構開始,經過PC為基礎的測量方式,演化到整合式量測系統平台,匯流排標準也從GPIB、插卡式進步到PXI。現在,模組化設計並按使用者定義客製化的硬體架構,配合彈性多重應用的圖形化視覺軟體功能,已是次世代虛擬儀控(Virtual Instrumentation)的技術核心。美國國家儀器(NI)作為不斷精益求精的領導廠商,將PXI匯流排標準以及LabVIEW 8.5圖形視覺化軟體整合為高效率的儀器平台,開創了虛擬儀控應用的璀璨前景。
NI行銷部技術經理吳維翰指出,PXI模組硬體如同聲帶,LabVIEW 8.5就像頭腦,藉由Protocol Card把順暢的量測語言表達出來,便是虛擬儀控的核心概念。PXI能夠有效提升量測的圖形解析度與資料傳輸速度的品質;圖形化的開發環境可以大幅降低模組開發的困難度;泛用型儀器架構則可滿足客製化整合多樣性量測應用的需求;若利用Digital Multimeter搭配Switch,更可大量減少測試時間。吳維翰進一步強調,有別於以往LXI的傳統架構,整合高速數位化、快速視訊圖像資料擷取、即時信號處理以及即時串流的客製化量測分析技術,正是PXI匯流排標準符合新時代量測需求的主要特性。
關鍵字 : PXI,Virtual Instrumentation,NI,PXISA,吳維翰,測試系統與研發工具,電信與資料儀器,無線通訊測試,影音測試分析儀器,專業多媒體應用軟體
掌握GPS晶片技術定位精確迅速的領航者
總部設於瑞士、以GPS模組起家的導航定位解決方案供應商u-blox,10年來在軍事定位、商業追蹤、車用導航、工業品管等GPS應用領域經營有成,一貫秉持高階、精良、創新的設計理念,目前已研發完成自身的GPS晶片產品,突破了兼顧TTFF(Time to First Fix)和定位精確度(Acquisition)的技術難度,即將在今年第4季正式進入消費電子應用市場,屆時勢必引起業界矚目。
u-blox台灣區總經理江敏楠表示,製造GPS晶片軀殼的門檻限制並不高,但是要能設計出同時兼顧定位精確以及TTFF的能力,賦予GPS成熟的靈魂,並非易事,其中掌握韌體以及定位精確度的技術才是重要關鍵。江敏楠進一步說明,以微波訊號傳輸定位資料的GPS,未來也將朝向整合同性質但各自獨立的Galileo系統,因此在晶片設計上需提高channel數並加強correlator的輔助效能,以避免定位資料量大造成壅塞並導致TTFF緩慢的問題。再者GPS晶片若要能接收順暢,便要強化降低雜訊(noise)與功耗、提高靈敏度(sensitivity)、避免環境多重反射干擾(multi-path)以及降低shaving等障礙。
關鍵字 : GPS,TTFf,acquisition,A-GPS,AGPS,u-blox,江敏楠,專用型終端器,專用網際終端軟體,無線配接設備,網際骨幹,無線通訊收發器,微處理器
品牌 市場 收購案
宏碁(Acer)以每股1.9美元,總價7.1億美元的高價併購了美國第四大的電腦製造商捷威(Gateway)。雙方完成合併後,宏碁的PC年出貨量將達2000萬台,成為世界第三大的電腦製造商,僅次於惠普(HP)與戴爾(Dell)之後。而除了對Gateway的直接收購外,宏碁並取得Gateway對另一家歐洲電腦商Packard Bell的優先承購權,使得宏碁有望透過這次的收購,同時擴展其在歐洲與美洲的業務市場,將是名符其實的「一石二鳥」之計。
在此收購案宣佈之前,美國市場一直是宏碁心中永遠的痛。宏碁雖然是世界第四大的電腦商,擁有7.1%的全球市場佔有率,但在美國零售市場的佔有率僅有5%而已,通路與市場的曝光率仍非常不足。絕大多數的美國人使用的電腦品牌不是惠普便是戴爾,若有機會走訪美國各家企業辦公室和咖啡廳,放眼所及的每台NB幾乎就是這兩個品牌,甚至在美國最大的電子賣場「Frys’」裡面,同樣也看不到「Acer」字樣的身影,連銷售廣告也很稀少。由此可見宏碁在美國市場的經營現況是多麼的舉步維艱,更反映了此次收購對宏碁的重要性。
關鍵字 : 宏碁,捷威,王振堂
2007 ESC-Taiwan及EDA&T-Taiwan特別報導
EDA&T-Taiwan自1993年舉辦以來,一直都台灣工程師相當看重的展會,不但可以透過展覽了解目前國內外廠商的最新動態外,更可在研討會上直接進行技術和經驗的交流,因此深受相關從業人員的好評。在過去,EDA&T-Taiwan皆在新竹地區舉辦,讓廠商直接與科學園區裡的技術人員互動,但由於參展的國外廠商漸多且商業氣息逐步加重,因此便自去年起(2006),將展會移至台北國際會議中心舉辦,以方便參展的廠商舉辦活動。而ESC-Taiwan則在近幾年因為嵌入式設計漸成為終端產品的設計主流,聲勢逐漸超過EDA&T-Taiwan。
《圖一 新思科技(Synopsys)總經理葉瑞斌(右一)、工研院系統晶片中心副主任馬金溝(左二),以及台灣瑞薩(Renesas)技術總監石原晴次(右二)在開幕記者會發表對未來趨勢的看法。》
此次的第七屆「嵌入式系統研討會暨展覽會(ESC-Taiwan)」與第十五屆「EDA技術及測試研討會暨展覽會(EDA&T-Taiwan)」於8月23日至8月24日在台北世貿大樓一、二樓舉行,包含台積電、聯電、英特爾、AMD、ARM、智原、瑞薩、ATMEL、安捷倫、Spansion等六十多個國內外知名電子廠商皆參與展會,於場中展示其最新的嵌入式解決方案,同時針對多個嵌入式技術與應用主題進行專題研講及討論。
無隔離DC-DC轉換器電路板佈線考量
過去數年來,DC-DC電源供應整合晶片的陸續推出帶來越來越高的效能,這些晶片將電源供應的設計工作取代,減輕了系統設計工程師的負擔。但是這樣的簡化過程卻也帶來了相關知識的斷層,交換式電源轉換器就是一個必須要注意的好例子。在下列的文章中,我們將討論在設計無隔離DC-DC轉換器時避免問題發生的電路板佈線考量。
電路佈線最佳化的第一要務,是轉換器本身的隔離。DC-DC轉換器為電磁場的一個主要來源,它們的EMI頻譜通常會由切換頻率延伸到超過100MHz左右。為了將電容性偶合以及迴路磁場偶合的影響降到最低,我們應該儘量讓轉換器遠離其他的電路,特別是低電壓位準的類比信號線路。
《圖一 筆記型電腦用的同步降壓式控制器》
轉換器的隔離,事實上並不簡單。某些電路板會由轉換器的一端接收輸入電壓,而從另外一端發出輸出電壓;例如VME或電信用電路插卡等都包含了相當複雜的迴路,其中電流還高達20A。通常我們透過同一個連接器來取得輸入電壓,同時經由它傳送數個輸出電壓到底板上;因此我們需要將轉換器儘量地靠近連接器,以降低阻抗損失。但是在這塊區域通常會佈滿介面驅動器、底板匯流排以及其他線路等等,因此會有帶來雜訊偶合的危險。在某些情況下,我們可以加入獨立的電源連接器,但是這個做法通常卻需要佔用額外的電路板面積與成本。
關鍵字 : PDA,行動終端器
磁滯穩壓器應用概論
磁滯穩壓器具有使用簡單和寬輸入電壓範圍的特性,因此經常被設計工程師採用。美國國家半導體(National Semiconductor)的LM5007就是一款多變化的恆定通電時間磁滯拓樸晶片,可以提供接近固定頻率的操作。大多數磁滯穩壓器是針對標準正電壓降壓的應用,此外,對於負電壓輸出的要求也能夠提供少許支援。這款穩壓器晶片的誕生,也提供了新一代通訊系統、汽車電子系統、-48伏(V)配電式及採用電池供電系統更完善的解決方案。
目前許多系統設計工程師都採用變壓器耦合的馳回穩壓器提供偏壓電源。然而,除了昂貴的成本外,效率也不理想。而這款新推出的解決方案則解決了這些問題。LM5007晶片只採用一個簡單的電感器及兩顆外置元件,不但可有效減低成本,更可提高效率,因為LM5007晶片可以發揮超過 90%的效率,但成本及所佔電路板板面空間都遠低於目前的隔離式偏壓電源供應器解決方案。
LM5007晶片是一款降壓偏壓穩壓器,可降低主電源供應器高達75伏的高壓,做為次級控制線路的供電(10伏典型值)。不但具備高壓電源供應器所需的一切功能,而內含額定峰值電流為0.7A的80伏N通道功率金屬氧化半導體場效應電晶體(power MOSFET),更可在高達500kHz的高頻下進行開關作業,使偏壓電源供應器可以採用較小型的輸出濾波器,確保可連續輸出高達0.5A的負載電流。這樣不但可以將佔用的印刷電路板板面空間減至最少,而且也可提高系統的效率及成本效益。LM5007晶片採用4mmx4mm的小型8接腳LLP CSP及MSOP-8兩種封裝。無論在場效應電晶體(FET)故障率、內建升壓電容二極體、軟啟動還是過熱保護等方面,LM5007晶片的效能都更為強大。
關鍵字 : NS,美國國家半導體
充電電池快充技術探討
可充電電池目前已經成為許多產品,特別是各類便攜式應用,如筆記型電腦、PDA以及行動電話等的標準電力來源,就算電池電源逐漸下降,但可充電電池所耗用的整體功率卻日益上升,主要原因有幾個,例如陸續整合的數位相機與行動電話功能、筆記型電腦越來越快的運算速度、以及數位相機所採用的大型顯示螢幕等,而便攜式設備耗用如此大量功率的結果就讓可充電電池的價格更加便宜,同時也比標準電池更為環保。
以下本文將針對鎳鎘(NiCd)、鎳氫(NiMH)與鋰離子(Li-Ion)可充電電池來討論它們的特性,並解釋如何在不需要使用微控器的情況下安全快速地進行鎳氫與鋰離子電池的充電。
《圖一 記憶效應與惰性效應的比較》
《圖二 這些曲線顯示了進行鎳氫電池充電時的典型電壓(a)與溫度(b)變化情形》
關鍵字 : Maxim
無線通訊量測跟我走!
無線通訊,縮短了這個世界的距離。隨著無線通訊的數位訊號逐漸佔據了人們的生活,且新一代的無線通訊技術也隨著新興應用而生,因此如何確保這些數位高頻訊號的一切運作都符合標準,也成了擺在所有無線通訊技術開發商眼前的難題。而陸續問世的新標準例如HSPA、WiMAX等技術,其所帶動的龐大量測規模與嚴苛的測試需求對於量測儀器廠商而言,既是個商機,也是個挑戰。
工欲善其事,必先利其器。無線通訊的應用帶給了量測儀器廠商新的發展動力,正因為量測儀器身為這些無線通訊技術的第一線把關者,如何確保這些技術的穩定性與可靠性,影響測試的關鍵正是儀器的性能。也因此,本文將從量測儀器廠商的角度出發,深入探究無線通訊技術的量測需求,以及各廠商在無線通訊量測領域之優勢分析。
無線通訊技術與其量測需求
無線通訊技術發展
應用的普及
安捷倫電子量測事業群行動寬頻部門市場行銷經理Roger Nichols表示,無線通訊技術的演進大幅革新了消費者對於行動服務與應用的認知,並改變消費者過去一直賴以使用的有線傳輸用使用經驗。新興應用例如多媒體訊息:任何圖片、影像、聲音、動畫或文字都可以透過「行動廣播(Mobile Broadcasting)」等形式傳送至另一位使用者手機、電腦或行動裝置上;多媒體內容:可應用於行動裝置的所有圖片、影像、音樂、定位服務、遊戲或任何針對行動裝置所設計的內容格式;網際網路與企業內部網路的存取;或者即時的影像、聲音資訊之傳輸。簡而言之,無線通訊無遠弗屆的資訊取得,行動裝置透過諸如HSPA、Mobile WiMAX、3GPP LTE等無線接取技術,都可以從龐大的網際網路中取得豐富的資源。
打開聲學里程碑
本社社長黃俊義(以下簡稱黃):麥克風一直跟人類生活有密切相關,甚至在科幻的世界裡,從Star Trek到Transformers,聲音訊號的傳輸一直都在電影與戲劇中扮演要角,樓氏電子來台發展已有30年,可否介紹發展歷程與企業背景?
樓氏電子副總裁暨總經理Jeffrey Niew(以下簡稱Jeffrey):樓氏電子總部位於美國芝加哥,早期以生產助聽器零件為主。樓氏秉持著深耕聲學領域的使命,將公司分為三大事業單位,Knowles Electronics是助聽器關鍵零件與微型聲學技術的領導品牌;Knowles Acoustic主要著重在通訊與消費性產品的應用,例如MEMS的矽晶麥克風研發;而Deltek則以微型開關器為主。
在重要發展歷史方面,樓氏電子最值得驕傲之處便是在人類歷史的重大活動中,刻下足跡。1969年人類首度登陸月球,那句阿姆斯壯留名千古的名言「我的一小步,卻是人類一大步」便是透過樓氏的麥克風傳回地球。在人類歷史的一大步中,樓氏貢獻了他的專業。自月球傳回地球的每一分律動,所使用的40對精密麥克風,都是由樓氏所生產製造。
聲音是人類溝通的媒介,也是樓氏一直關注的焦點,因此研發出全球第一個商品化的MEMS微機電技術矽晶麥克風Sisonic,此後為了符合通訊與消費性電子的市場需求,又陸續推出零高度SMD麥克風與Mini系列矽晶麥克風等,以期達到微型化與高品質音感的目標。
關鍵字 : MEMS,微機電,樓氏電子
選購訊號分析儀必上的一堂課
現今市面上有為數眾多的分析儀器。有些相當專業化,有些則提供一般性的射頻測量功能;有些名為頻譜分析儀,有些稱為訊號分析儀。這類設備都能量測、顯示頻率與波型振幅。而在講究成本控制的產業裡,工程師必須為每一分的企業投資爭取到最高的價值。本文將協助工程師在評估市面上眾多工具時,考慮相關的問題,並在做採購儀器的決策時,充份掌握各方面的資訊。
瞭解價值與效能的關係
一部分析儀的售價,某種程度取決於其元件的成本。若分析儀在設計時採用低成本的元件,其售價雖然極具吸引力,但其效能通常受到限制。效能所指為何呢?混頻器、LO放大器、A/D轉換器、中頻FPGA/ASIC、以及微處理器等元件的選擇,都會影響到成本與效能。例如,一個單迴路區域振盪器設計,可能成本相當低廉,但卻可能導致一定程度的相位雜訊扭曲,使得量測結果失去參考價值。另一方面,低價位的微處理器從成本而言可能很吸引人,但若分析儀使用低價位微處理器來為任何種類的DSP執行解調時,頻譜分析儀的執行速度就會相當遲緩。
以下列舉幾種創新的方法,不僅帶來充裕的效能,還能使成本與最終的產品價格控制在合理範圍:
關鍵字 : RF,Keithley
DigRF v3跨域量測應用關鍵
隨著各開發團隊都想在推出第一顆符合DigRF v3標準的射頻IC(RF-IC)和基頻IC(BB-IC)上拔得頭籌,數位序列介面的應用也逐漸從ASIC設計人員的手上移轉到晶圓代工廠。
DigRF v3標準
DigRF v3是最近才發表、用於RF-IC和BB-IC之間通訊的數位序列介面標準。DigRF v3是由多家知名的RF-IC公司、BB-IC公司、以及行動無線通訊原始設備製造商(OEM)的技術及業務代表所組成的工作小組共同開發出來的標準。行動無線通訊社群開發DigRF v3標準的用意,是為了讓來自不同供應商的RF-IC和BB-IC之間能夠彼此相容互通,除此之外,DigRF v3標準還有三大額外的好處:資料傳輸率更高;接腳數較少,所以成本較低;在實做出高速、低功率和休眠模式的產品上,可以延長電池的使用時間。
DigRF v3標準訂定了數位序列介面的規格,以取代上一代行動手機架構中使用的類比介面。DigRF v3標準支援多種2G和3GPP的空中介面標準,其基本的實體層是採六條線的介面來設計。獨立的傳送(Tx)和接收(Rx)差動信號對可以在RF-IC和BB-IC之間,同時進行雙向的通訊,SysClk和SysClkEn則可以提供數位序列資料傳送和解碼的參考時序。
關鍵字 : RF,Agilent,安捷倫
DFS動態頻率選擇測試機制
DFS
在美國,從5.25到5.35GHz,以及從5.47到5.725GHz的頻帶是作為美國國防雷達系統使用。由於無線訊號頻寬需求成長驚人,為增加免執照國家無線資訊公共設備(Unlicensed National Information Infrastructure;U-NII)可取用的頻寬,FCC規定這些頻帶也可用作其他無線應用,但是它們必須遵循FCC-06-96A1標準。遵循FCC-06-96A1標準所需的機制稱為動態頻率選擇(Dynamic Frequency Selection;DFS)。DFS背後的概念不過是每次在目前使用中的通道上偵測到雷達訊號時,無線裝置需轉換到不同的通道。任何使用上述頻帶的裝置必須在未來納入此機制。
以下五點可完整表示為何需要測試動態頻率選擇:
(1)免執照頻段裝置,一般為WLAN無線產品。其允許工作頻率與現行有執照頻段之裝為相同頻譜,特別是雷達系統;
(2)而雷達系統必須確保使用頻譜不受其他無線訊號干擾;
(3)因此免執照頻段無線裝置不可使用與附近雷達系統相同的工作頻率作為傳送之用;
(4)免執照頻段無線裝置需選擇一頻率並且避開附近使用中雷達系統之工作頻率;
(5)由於免執照頻段無線裝置需不斷地更換工作頻率,避免與附近雷達系統使用相同頻率,所以將此動作命名為「動態頻率選擇」。
《圖一 標準量測架構》
關鍵字 : DFS,R&S
有效為嵌入式設計混合訊號進行除錯
今日的嵌入式設計工程師面臨了系統複雜度不斷增加的挑戰。典型的嵌入式設計可能結合了多種類比訊號、高速和低速串列數位通訊,以及微處理器匯流排,這還只是其中一小部分。如I2C和SPI等串列通訊協定,經常用於晶片與晶片間的通訊,但是卻無法在所有的應用程式中取代並列匯流排。
微處理器、FPGA、類比轉數位轉換器(ADC)和數位轉類比轉換器(DAC)都是今日嵌入式設計中代表IC特殊量測挑戰的例子。工程師可能必須在同一塊系統主機板上,解碼兩個IC之間的SPI匯流排,並且同時觀察ADC的輸入和輸出。此類混合訊號系統的範例,如(圖一)所示。
《圖一 簡化的擷取/儀器系統》
對於擁有4通道示波器的工程師而言,為圖一所示的硬體進行除錯,是件困難且令人氣餒的工作。許多對於目前擁有的示波器感到滿意,並希望能藉此節省時間的工程師,可能會選擇使用3、4台示波器同時量測多種訊號,邏輯分析儀雖然可提供量測許多數位訊號的能力,但是複雜的除錯工作可能不值得使用邏輯分析儀需要的設定及學習曲線。擁有16通道邏輯分析儀的基本功能,以及4通道的混合訊號示波器,將協助工程師面臨這項挑戰。本文會實際展示嵌入式設計混合訊號和多個串列通訊協定的除錯。
關鍵字 : MSO,Tektronix,太克
電視遊樂器主機規格軍備競賽
不斷飛躍推新的電視遊樂器
電視遊樂器(Game Console)的市場到底有多大?這個推估似乎不斷地跌破專家與觀察家的眼鏡。以前有人統計出日本每九戶人家就有一戶有電視遊樂器,因此認為電視遊樂器的市場已經飽和了;但沒想到電視遊樂器不僅機種規格不斷推新,而且銷售與普及率沒有停歇地攀升,著實讓人意外。
《圖一 PlayStation 2》
另外以往稱霸大型投幣電玩的遊戲業者,也很不屑家庭電視遊樂器,認為推出電視遊樂器是開規格倒車的行為(因為電視遊樂器的硬體規格遠遜於大型投幣電玩);沒想到如今電視遊樂器的地位一點也不輸大型投幣電玩,這樣的歷史似乎就跟當年大電腦的廠商瞧不起個人電腦一樣,如今卻不得不正視這股趨勢。
雖然電視遊樂器逐漸受到重視,但許多人還是認為,電視遊樂器僅是在東亞這種地狹人稠才需要的休閒機器。一直到2000年3月10日世界軟體霸主微軟(Microsoft)宣佈以「XBOX」跨足電視遊樂器市場後,人們才更加重視電視遊樂器的地位,並群起討論新一代電視遊樂器的規格與性能。為何微軟會跨足電視遊樂器?微軟決定推出XBOX絕不是臨時起義的行動。事實上,微軟希望讓PC進駐到客廳的企圖心早在數年前即可看出,例如在PC硬體設計建議書中,要求新生產的PC要配備電視輸出(TV-Output)功能,另外也買下WebTV公司,想盡各種方式將微軟軟體推向家庭客廳,但成效都有限。
關鍵字 : PDA,行動終端器
用FlexRay實現近乎完美的駕駛體驗
前言
下一代汽車控制匯流排正在改變全球汽車製造商和半導體供應商之間合作模式,2007年是全球主要的汽車製造商加速在高階車款上架構FlexRay產品步伐的一年。當2006年BMW率先在其全新的X5系列豪華SUV車款上整合FlexRay之後,隨及引起業界的廣泛討論。FlexRay主要應用於控制X5系列的適應駕駛系統,可根據路況變化迅速反應並進行車控調整。
或許在X5系列的底盤和懸架控制系統中使用FlexRay並不算是大手筆的投資,但新一代車用控制匯流排已經以嶄新之姿呈現在世人面前。汽車技術的每項進步都是不斷演進的結果,這項革新演進方案能夠降低製造成本、大幅提升汽車可靠性,也將有助於汽車設計人員進一步收集系統在實際運作時的相關數據資料。
FlexRay將取而代之
由於汽車變得更加複雜,內部增加的系統也越來越多,不可避免地汽車需要比CAN和LIN更加精密的控制手法,再加上其他發展趨勢也在持續推廣FlexRay的普及化,包括製造效率、安全規範和便捷功能的增加趨勢,業界預估在2010年之前,其他汽車製造商也將加快架構FlexRay於新用車款中,匯流排的角色會越來越重要。
關鍵字 : FlexRay, X-by-wire,NXP,飛利浦半導體,恩智浦,網際骨幹,微處理器,微控制器,界面卡
你今天HTC了嗎?
台灣繼創造了PC王國的美喻之後,下一個足以稱雄全球的產品,將會是智慧型多功能手機。高階手機除了將為台灣產業帶來另一波揚名全球的契機之外,更有機會將台灣廠商的自創品牌推向世界舞台。也正因為看準了這個關鍵點,智慧型手機大廠HTC(宏達電)藉由屆滿十週年的機會,舉行十週年慶祝活動,並同時宣佈HTC全球企業總部暨研發中心正式落成啟用。
對於華人來說,「十」代表的意義就是十全十美。十年前,HTC選擇落腳桃園縣,從這裡跨出進軍世界的第一步。而這十年來,HTC在競爭激烈的無線通訊產業裡堅持創新的理念與理想,在國際市場上發光發熱,不但為台灣的行動通訊產業培養了許多傑出優秀的專業人才,更打造了台灣在全球通訊科技產業發展的領導地位,目前HTC也成為智慧型手機的代名詞。而十年之後的現在,HTC也選擇從這個最熟悉的發跡地再出發,隨著全球企業總部暨研發大樓的成立,繼續秉持創新研發的理念,堅持追求品質與卓越的理想,讓HTC的產品行銷於全球的每一個角落。而經過十個年頭的辛苦耕耘之後,HTC已贏得客戶與市場信任。未來將繼續與全球夥伴擴大合作,並研發出更創新的產品。
關鍵字 : 宏達電,HTC,宏達電子,攜帶型主機
在車載資訊娛樂市場獨占先機
如今的汽車已經是由電子產品包裝起來的科技膠囊。在車身控制、安全防盜和資訊娛樂等各類汽車電子產品中,資訊娛樂產品最接近普通的消費電子產品,是電子優勢廠商最容易進入的市場。台灣電子業在全球占有顯赫的地位,絕對有機會從汽車市場分得一杯羹。不過,車載資訊娛樂市場已經不是一片空白,這裏已經不乏競爭者。
在激烈的市場競爭中,廠商們最直接的想法就是以更低的成本推出同樣的產品,進而有足夠的實力跟對手來一場面對面的「紅海」廝殺。更進一步,廠商們希望擁有自己的「藍海策略」,推出競爭對手無法提供的產品特性,開辟更廣闊的市場空間。
電腦已經成為包括汽車資訊娛樂產品在內的大多數電子產品的核心元件,而軟體是電腦系統功能性和靈活性的關鍵所在。因此,軟體也必將成為車載資訊娛樂產品的關鍵。不論廠商要採取紅海策略還是藍海策略,都需要擁有得心應手的軟體研發平台。
提升軟體能力,為車載娛樂設備注入活力
車輛主體的研發周期一般需要若干年,而電子產品的研發周期通常只有幾個月。透過電子技術的包裝,汽車可以不斷地花樣翻新、引人入勝,為變化不那麼多樣的汽車產品注入了更多的活力,也帶來了更多的利潤來源。
克服數位權利管理應用障礙
目前有許多對數位權利管理(DRM)的誤解,導致不少人懷疑這項技術究竟能否有效應用於數位可攜式媒體播放機。雖然數位權利管理會隨著硬體平台、內容擁有者和內容供應商的不同而出現各種形式與格式,但無論實作方式為何,所有數位權利管理機制都具有幾項共同的重要特性。整體而言,數位權利管理技術可以保護內容不被非法使用,然而這樣的保護相對需要付出部分代價。例如,使用者會擔心數位權利管理機制會不會影響內容播放和造成操作不便,開發商則想瞭解數位權利管理會對各種播放器的效能、延遲時間和電池壽命造成哪些影響。
數位媒體播放器製造商在考慮支援數位權利管理之前,應先瞭解必須克服那些障礙才能實現這項功能。要提供高效率的數位權利管理功能,必須進行的工作絕不僅是發展一套最佳化的密碼程式庫;廠商如果根據錯誤的資訊貿然採取行動,就可能出現極不明智的商業決策或開發不合乎市場需求的產品。本文將討論如何減輕數位權利管理對數位媒體播放器的衝擊,讓有意採用這項技術的廠商不再害怕或懷疑數位權利管理的可行性,而是集中全力找出最有效的方法來實現數位權利管理功能。本文也將探討在實作數位權利管理功能時,最常遇到的各種障礙,這些討論結果將可應用於任何的標準或架構。
關鍵字 : DRM,TI,德州儀器,德儀
聯手打造可執行FlexRay量測的示波器方案
前言
有鑑於FlexRay設計在汽車工業領域正快速普及,量測儀器廠商便開始研究這項新的通訊匯流排技術上示波器的量測需求。有別於缺乏容錯能力的CAN匯流排,FlexRay匯流排採用一種時間觸發(time-triggered)結構,這個結構也帶來一些特殊的量測技術挑戰。量測廠商在研究相關需求的初期,便發現有兩項重點:其一是汽車系統設計師必須驗證高速差動FlexRay匯流排的類比信號完整性,並驗證發射/接收封包相對於定義之FlexRay整體排程的正確時序。其二則是針對已經正在進行中的FlexRay設計專案,汽車嵌入式硬體設計師可以不用等待新產品涉及廣泛硬體開發時通常所需2年的設計時間,而在此刻便能採用FlexRay示波器量測解決方案。
《圖一 量測廠商推出MSO和BUSDOCTOR 2來執行混合信號的FlexRay量測作業 》資料來源:安捷倫科技(Agilent Technologies)
其中最容易解決的設計挑戰,是打造一款具備FlexRay訊框觸發和協定解碼能力的示波器,目前許多CAN示波器量測解決方案都有提供類似的功能。至於較不容易的部分,則是必須提供「時間覺察」(time-awareness)能力,這對驗證FlexRay匯流排的確定性效能非常重要。這項需求正意謂示波器需要有如專用FlexRay協定分析儀般複雜的軟硬體設計。雖然廠商將此類技術整合到示波器中的既有能力毫無問題,但卻會使儀器的成本超出大多數設計小組的資本設備預算範圍,並且開發此類儀器可能需要耗費許多時間。因此,如何解決上述課題,便成為FlexRay量測解決方案能否被廣泛應用的重要關鍵。
關鍵字 : FlexRay, time-triggered,Agilent,安捷倫, DECOMSYS,測試系統與研發工具,測試設備與工具
新興無線傳輸技術成功要素探討
無線傳輸技術在過去五年中呈現了爆炸性的成長。無線資料傳輸藉由短距離無線技術(例如紅外線和藍牙)進行短暫的試驗後,終於在1999年隨著IEEE 802.11無線資料網路標準的訂定而建立穩固的地位。IEEE 802.11成功的關鍵因素包括低成本、與既有IEEE 802.3乙太網路之間的輕易整合、以及不同廠商產品之間的互通性等。
不幸的是,無線資料通訊的普及,導致過多輔助性和重疊標準的形成。這些科技有些很容易建置,有些則不然。此外,行動電話業者所提供的資料傳輸服務(例如GPRS和1X),和寬頻業者提供的無線VoIP電話服務,導致無線語音和無線資料通訊之間的界線模糊化。以下為目前現有或不久後將推出的無線傳輸技術:
* 行動電話結合語音/資料服務(GPRS、1X、2G、2.5G、UMTS、3G、4G);
* 固網/行動無線LAN和VoIP(IEEE 802.11);
* 固網/行動無線MAN(IEEE 802.16);
* Mobile BWA行動寬頻無線存取(IEEE 802.20);
* 固網/行動無線RAN(IEEE 802.22);
* 固網/行動無線PAN(IEEE 802.15,包括藍牙和ZigBee);
* 無線USB;
* 超寬頻(UWB)。
隨著無線資料傳輸市場的演進,它很自然的將會朝更有效率的方向發展,亦即無線資料和語音網路二者的統合。問題在於它是否將會成為行動電話(例如3.5G)的一種高速延伸,或者寬頻標準(例如IEEE 802.16和IEEE 802.11)的一種VoIP延伸,亦或藉由結合這些標準以滿足特定的服務型態。本文將探討新興無線技術的技術優點,以及無線技術成功的要素。這些資訊有助於工程師更深入了解無線技術的未來方向。
關鍵字 : WLAN,WPAN,WWAN
加速SoC軟體開發時程
過去,邏輯驗證是大多數SoC研發業者所遇到的瓶頸。因為SoC電路設計的快速攀升,讓硬體驗證工作的複雜度呈現急速激增的現象。
現在,嵌入式軟體研發則是SoC研發業者在開發流程中所面臨的最大挑戰。目前SoC有超過五成的成本是使用在開發趨動程式、開機程式碼、與硬體相關的通訊協定堆疊、DSP演算法及其他嵌入式軟體。隨著軟體在新世代的設計中扮演愈來愈重要的角色,業者花在軟體上的成本也會愈來愈多,如(圖一)所示。
《圖一 業者花在軟體上的成本愈來愈多》
SoC所面臨的難題,主要是實際晶片的開發與相關軟體設計兩者之間所存在的時間差問題。傳統的SoC軟體研發業者,必須等到硬體研發團隊設計出實體的原型元件後,才有可供參考的硬體環境。因此,軟體研發必須等到硬體工程師設計出完美的元件後才能動工。隨著市場上產品生命週期的縮短,以及激烈的競爭壓力,研發流程延遲不僅只是成本增加,更會影響產品獲利。
關鍵字 : IP,MIPS
串聯或並聯的電壓參考選擇
串聯式參考
串聯式參考元件有三個端點,分別為電壓輸入Vin、電壓輸出Vout以及接地GND,雖然在概念上和線性穩壓器類似,但設計上卻以較低耗電以及較高精確度為目標。串聯式參考元件以串聯方式搭配負載運作,可以被視為是輸入與輸出端子間的壓控電阻,請參考(圖一)。
它透過調整內部電阻讓輸入電壓減去內部電阻所造成的壓降以形成輸出端參考電壓的方式來進行穩壓,由於要產生壓降必須要有電流通過,因此,在負載移除時這些元件還會流通小數量的靜態電流以確保穩壓效果。串聯式參考元件擁有以下的特性:
《圖一 三端子串聯式參考電壓元件方塊圖》
* 電源電壓Vcc必須要高到足以在內部電阻上產生壓降,但又不能過高以免造成參考晶片的損壞;
* 晶片以及晶片的包裝必須能夠處理串聯流通元件上的功率消耗;
* 在沒有負載電流的情況下,唯一的功率消耗必須為參考元件的靜態電流;
* 串聯參考元件通常會比並聯參考元件擁有更佳的起始容忍度與溫度係數。
串聯參考元件的設計方程式
關鍵字 : PMU,Maxim
運算放大器雜訊介紹
頻譜密度 (spectral density) 是雜訊的重要特性。電壓雜訊頻譜密度是每平方根Hz的均方根 (RMS) 雜訊電壓 (通常寫成nV/√Hz),功率頻譜密度則是W/Hz。上一篇文章曾介紹過,電阻的熱雜訊可由方程式2.1計算,該方程式可重新寫為頻譜密度的形式。熱雜訊的重要特性是頻譜密度相當平坦 (亦即能量均勻分佈在所有頻率),因此熱雜訊有時被稱為寬頻雜訊 (broadband noise),運算放大器也有寬頻雜訊。本文將寬頻雜訊定義為頻譜密度很平坦的雜訊。
《公式一 重新表示為頻譜密度形式的熱雜訊方程式》
《圖一 運算放大器雜訊頻譜密度》
除了寬頻雜訊外,運算放大器通常還包含頻譜密度並不平坦的低頻雜訊區域,這個雜訊稱為1/f雜訊、閃爍雜訊 (flicker noise) 或低頻雜訊。1/f雜訊的功率頻譜通常會以1/f的速率下降,這表示電壓頻譜是以1/f(1/2)的速率下降。然而在實際上,1/f函數的指數可能會略有出入。(圖一)是包括1/f區域和寬頻區域在內的典型運算放大器頻譜。注意該頻譜密度圖中還包括電流雜訊 (表示為fA/√Hz)。
關鍵字 : amplifier,TI,德州儀器,德儀
直接記憶體存取之基礎、結構、與應用(4)
在上一篇文章中,已討論過針對指令以及資料記憶體要如何在快取與DMA機構之選擇上做出最佳的決定。在這次的討論裡面,將要繼續先前尚未討論完的部分,也就是先進DMA的特點如何能夠使資料的搬移更具有效率。將會專注在如何使記憶體中的資料傳輸最佳化,不論是正在處理指令或是資料記憶體。接著會針對多媒體應用領域中的一些實際使用情況做綜合性的討論。
先進DMA控制器的特點
想要在多媒體系統中有效率的使用DMA,就必須要有足夠的DMA通道,能夠完整的支援處理器的所有周邊,同時還需要有一對以上的記憶體DMA(MemDMA)串流。這一點非常的重要,因為傳送進來的未經處理媒體串流一定會送到外部記憶體中(透過高速周邊),而在此同時,核心處理所需要的資料區塊將會在外部記憶體以及L1記憶體之間來回的搬移。此外, DMA引擎能夠在周邊與外部記憶體之間做直接資料傳輸,而不會像L1記憶體一樣需要「中途停留」(stopover),對於特別強調數值方面的演算法則可以減少額外的資料傳送。
在開發階段中,程式設計師常常會犯的一個共通錯誤使得除錯的程序變得更為複雜。周邊以及其相對應的DMA通道,通常都會具有可以切換的錯誤中斷。在開發階段中,這個中斷應該要經常性的被維持在啟用的狀態。這樣子的作法可以節省掉數個小時的除錯時間。一般錯誤中斷的用途都是用以指出程式中某些撰寫錯誤的部分(這是比較容易修正的狀況),或者是某個周邊發生了超下限/ 超上限(這是較為複雜的狀況)的問題。在多數的情況下,程式設計師在計畫起步階段進行架構的設定時,前述這些類型的狀況只有到稍後開始加入應用裝置的處理元件才會出現。
PC即將成為過時商品
『PC即將成為過時商品』,這是我為資訊產業下的評論,先別急著否定這句話,看看我的理由再說。
儘管資訊電子產業變化速度飛快,一下子推出新PC,一下子推出新款手機,但有時它又似乎慢地讓你幾乎忘了它的善變。讓我翻開資訊業的歷史故事提醒您,現在的電腦業巨擘IBM公司,在1943年時完全沒想過會有所謂電腦市場,當時的IBM董事長Thomas Watson甚至講了一句名言,"I think there is a world market for maybe five computers.",也就是說在1943年時完全沒有一絲電腦存在市場的空間,從效率與便捷性來看,這在當年是十分合理的,不過這並不是如同『摩爾定律』一般,具有使用期限超過數十年的鐵律;甚至於到了1977年,知名的電腦公司DEC依然還看不出PC存在的價值,當時的董事會主席Ken Olson說,"There is no reason anyone would want a computer in their home."這句話三十年前(1977年)是很合理,在1977年以後的三十年期間顯得很滑稽,不過,在1977年的30年(2007年)以後,將會慢慢變的合理。
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