關(guān)于Bosch Sensortec BMI160的性能分析和在小米魔方控制器上的應(yīng)用

小米推出了全新的魔方控制器，通過(guò)它你就可以隨心控制智能設(shè)備。而這個(gè)神奇的魔方背后不可或缺的功臣就是Bosch Sensortec的BMI160傳感器！

博世慣性測(cè)量單元BMI160

超低功耗、高精度、最小封裝的 6 軸慣性測(cè)量單元 讓可穿戴設(shè)備的永不斷訊（always-on） 應(yīng)用成為可能 支持精準(zhǔn)的9 軸傳感器數(shù)據(jù)融合計(jì)算

Bosch Sensortec 公司的BMI160 慣性測(cè)量單元（IMU）將最頂尖的 16 位3 軸低重力加速度計(jì)和超低功耗3 軸陀螺儀集成于單一封裝，專為智能手機(jī)、平板電腦、可穿戴設(shè)備、遙控器、游戲控制器、頭戴式設(shè)備及玩具等市場(chǎng)的高精度6 軸、9 軸永不斷訊（always-on）應(yīng)用而設(shè)計(jì)。BMI160 采用14 管腳LGA 封裝， 尺寸為 2.5 × 3.0 × 0.8 mm3。當(dāng)加速度計(jì)和陀螺儀在全速模式下運(yùn)行時(shí)，耗電典型值低至 950 μA，僅為市場(chǎng)上同類(lèi)產(chǎn)品耗電量的50%或者更低。繼BMI055 之后，BMI160再為業(yè)界樹(shù)立新標(biāo)桿。 “ 沉浸式游戲、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和新興的三維室內(nèi)掃描應(yīng)用，對(duì)精準(zhǔn)度和實(shí)時(shí)性等用戶體驗(yàn)有近乎苛刻的要求。BMI160 可以將慣性測(cè)量單元（加速度計(jì)和陀螺儀）的數(shù)據(jù)與外掛地磁傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)同步的卓越機(jī)制， 讓這一切成為可能。對(duì)要求高精確、低時(shí)延和超低功耗的9 軸傳感器數(shù)據(jù)融合應(yīng)用而言，BMI160 實(shí)屬最佳選擇。 Bosch Sensortec 公司的其他傳感器產(chǎn)品系列，如地磁傳感器（BMM 系列）或壓力傳感器（BMP 系列），能夠以Slave 的方式外掛在BMI160 的輔助 I2C 接口。在該種配置下，BMI160 可以控制外掛傳感器的數(shù)據(jù)采集并將所有的傳感器數(shù)據(jù)緩沖在內(nèi)置 FIFO 中。當(dāng)輔助接口被配置為高速SPI 接口與相機(jī)模塊通訊時(shí)， BMI160 還可支持光學(xué)防抖（OIS）功能。

BMP系列BMM系列

BMI160的內(nèi)置電源管理單元（PMU）提供了進(jìn)一步降低系統(tǒng)功耗的機(jī)制。通過(guò)PMU設(shè)置，可以讓陀螺儀在空閑時(shí)自動(dòng)進(jìn)入節(jié)能的“快速啟動(dòng)”模式。當(dāng)加速度計(jì)檢測(cè)到預(yù)先設(shè)定的運(yùn)動(dòng)變化時(shí)，可通過(guò)“任意運(yùn)動(dòng)”(any motion)中斷將陀螺儀喚醒，從而大大降低系統(tǒng)的功耗。
當(dāng)與地磁傳感器連接時(shí)，BMI160 可在無(wú)主處理器干預(yù)的情況下觸發(fā)地磁傳感器數(shù)據(jù)的讀出操作，從而延長(zhǎng)主處理器的睡眠周期并降低系統(tǒng)功耗。內(nèi)置 FIFO 緩沖器能防止系統(tǒng)在非實(shí)時(shí)運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)丟失，并幫助實(shí)現(xiàn)低功耗應(yīng)用。FIFO 緩沖器架構(gòu)支持動(dòng)態(tài)分配加速度計(jì)、陀螺儀和外部傳感器三者的存儲(chǔ)空間。 BMI160 擁有一個(gè)片內(nèi)中斷引擎，支持低功耗狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)作識(shí)別和情景感知。支持的中斷檢測(cè)包括：任意運(yùn)動(dòng)或無(wú)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、敲擊或雙擊檢測(cè)、方位檢測(cè)、自由落體或震動(dòng)事件檢測(cè)。 BMI160 能滿足大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)的要求，且完全兼容 Android 4.4 (KitKat) 和 Windows 8.1。支持Android的顯著運(yùn)動(dòng)(significant motion)和計(jì)步檢測(cè)(step detector)中斷，其耗電量均低于 200μA。