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暴力之外——華米AMAZFIT運動手表拆解
- [導(dǎo)讀]
- AMAZFIT的待機功能及運行時間都相當可觀。一者是M200S的低功耗，另外則是得益于意法半導(dǎo)體STM32L476的低功耗特性。AMAZFIT上集成了眾多的外設(shè)，如SDRAM、EMMC及眾多的傳感器，所以需要另外一顆MCU來連接其它外設(shè)，輔助M200S采集數(shù)據(jù)。STM32L4系列在性能方面是所有超低功系列競爭對手的佼佼者，因此AMAZFIT選擇其作為協(xié)處理器也是情理之中。
中間碩大的，原來以為是CPU，一看不是，啥，海力士的內(nèi)存，4Gbit大小，也就是512MB的RAM，同時還包含4GB的EMMC存儲器。實際上這東西另有玄機，AMAZFIT使用的CPU是君正M200S，這是一顆高度集成的CPU，遠不止是CPU這么簡單，下面是M200S的官方CPU框圖。
實際上，君正對M200S的介紹是這樣的:
M200S是一款低功耗、高性能、高集成度的處理器，主要應(yīng)用于可穿戴設(shè)備上，例如智能手表及智能眼鏡。除此外它也可以滿足其它嵌入式產(chǎn)品的需求。
不要讓封裝的外觀欺騙了您!
查閱M200S的數(shù)據(jù)手冊，能看到其封裝描述，如下圖
該CPU由三層組成：第一層(最上層)是4GB的FLASH，其次是LPDDR2 SDRAM，最下層才是M200S的核心!這種形式的封裝有個術(shù)語叫POP(Package on Package)。漲姿勢了!
M200S CPU內(nèi)包含 XBurst CPU雙核 (1.2GHz/300MHz)，實現(xiàn)可穿戴式設(shè)備級的超低功耗 (0.07mW/MHz)，加上可穿戴設(shè)備級的超小封裝 (7.7 x 8.9 x 0.76 mm)，可謂完美!
除了M200S外，AMAZFIT手表內(nèi)部還使用了一顆STM32 L476微控制器，是STM32 L4低功耗升列中的主流產(chǎn)品。
前面提到AMAZFIT的待機功能及運行時間都相當可觀。一者是M200S的低功耗，另外則是得益于STM32L476的低功耗特性。為什么還要加入STM32L476呢? 相信你也注意到了，AMAZFIT上集成了眾多的外設(shè)，如SDRAM、EMMC及眾多的傳感器，M200S需要多少引腳才能與之連接啊。所以需要另外一顆MCU來連接其它外設(shè)，輔助M200S采集數(shù)據(jù)。
ST意法半導(dǎo)體一直是超低功耗MCU的領(lǐng)導(dǎo)者以及性能助推者。得益于意法半導(dǎo)體微控制器系列的高度靈活性，ST構(gòu)建了新型架構(gòu)，達到了同類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競爭對手的佼佼者；趦(nèi)置FPU的ARM Cortex-M4內(nèi)核以及意法半導(dǎo)體ART Accelerator加速技術(shù)，STM32L4系列在80 MHz的CPU頻率下性能可達到100 DMIPS。STM32L476的主要功耗指標如下：停機模式(Shutdown Mode)下只需消耗30nA電流;待機模式下最低只需消耗120nA電流。L476MCU還內(nèi)置高安全性1 MB閃存以及128 KB SRAM、眾多智能外設(shè)以及先進的低功耗模擬電路，封裝小至3.8 x 4.4 mm。
STM32L4系列低功耗特性天梯圖，從中可以看到停機及待機模式下的納安級別的電流消耗，確實令人印象深刻!
前面介紹了AMAZFIT集成了豐富的傳感器資源，其中很多都是連接到STM32L476上，從上面MCU功能框圖上可以看到集成了眾多的片上外設(shè)如I2C、SPI、RTC等設(shè)備，這些設(shè)備通過DMA或?qū)Ｓ玫臄?shù)據(jù)總線與外高通信。
良好的軟件及硬件兼容性，也是手表使用STM32L476的原因之一吧，我猜。
背面的BROADCOM BCM43438 WIFI/BLE芯片。芯片表面居然是鏡面的，應(yīng)該是激光防偽措施。為了找出其具體的型號，找了半天的角度才拍下來型號。
這是BCM43438的邏輯功能框圖，該模塊支持2.4G無線網(wǎng)絡(luò)通信，包括IEEE802.11 B/G/N等。另外支持BLE 4.1標準。
還有幾個芯片，見上面兩張圖，這些芯片或模塊表面上只有簡單的字符或數(shù)字標識，具體功能不詳。
總算是拆解完了！其中的苦樂只有自己知道。
總體感覺，AMAZFIT的集成度非常之高。在這么小的體積里集成了這么多的設(shè)備及傳感器，設(shè)計水平值得稱道!AMAZFIT上的元器件的選用比較講究，令我印象尤深的有三：M200S及封裝;STM32L476的低功耗特性;BROADCOM的WIFI/BLE二合一。另外最后一張圖可以看到，PCB的設(shè)計是非常精致!
最后，真正的悲劇，當把所有的元器件組裝回去之后，仍然能開機，只是BLE連接不上了!
本文討論帖地址：華米AMAZFIT運動手表體驗之二：拆解
附參考資料：
君正M200: http://www.ingenic.cn/?product/id/2.html
本文系21ic原創(chuàng)，未經(jīng)許可禁止轉(zhuǎn)載
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