就算你能够同意“任何非常先进的技术，初看都与魔法无异”，这句话被神念科技放在了公司网站的显着位置上，但“脑控”这种技术听起来还是比魔法还显得魔法。仅仅在脑子里想一想就能够控制电子装置或者机械设备，这无疑将人和机器之间的距离缩短到了最近，连所谓人机界面是否还有必要存在都成了一个问题。这就是为什么当人们第一次走进跟脑控技术有关的公司时，都会迫不及待地希望试用他们的产品，体验一下用大脑意识实现控制是什么感觉。 　　读懂脑电波 　　2008年，比尔盖茨在接受BBC采访时曾表示：“人机互动模式在未来5年内将会有很大改观”，他预言电脑的键盘和鼠标将会在未来逐步会被更为自然、更具有直觉性的手段代替。盖茨的预言在大众消费市场上被苹果率先实现。这两年，脑波控制技术（Mind-control Technology）这种听起来颇像“特异功能”的人机交互方式开始悄悄冒头，或许有一天你根本不必通过语言对机器发出指令，而只需要不动声色地在头脑中想一想，便可达成相关任务。 　　这种听起来十分玄妙的脑波控制技术，说白了其实并不深奥。19世纪末，德国生物学家汉斯伯格观察到电鳗自体会产生电流，这个现象启发了他，觉得人体也必然有类似现象发生，从而发现了人脑中微弱的电流。而脑波的生理电位通常十分微弱，大约在5～30uV左右，属于0.5～60Hz的交流信号。此外，脑电会随着人的不同情绪与身心状态而改变，并且只有在人脑死亡后才会停止，所以通过获取脑电信号并加以解码分析，就能够获得一系列信息。人的大脑是由数以万计的针尖大小的神经交错构成的，神经相互作用时，脑电波模式就释放出这些神经元之间透露的思维信息。不同的神经活动会产生不同的脑波模式，不同的脑波模式会发出不同频率的脑电波，从而表现为不同的大脑状态。 　　 　　脑立方 　　而人脑平均每天产生7万个想法，每一次神经活动时都会产生轻微的放电，放出的电通过脑电波技术（医学上称为脑电图）就可以测量得到。不过，单个神经产生的脑电很难隔着头皮测量。因此，对情绪状态的判断是根据许多神经共同放电产生的集体神经活动得来。最终，通过特定算法技术就能把这些具体情绪状态解读出来。当然，目前技术的水平还停留在读懂庞大信息流中情绪状态的层面，比如喜欢、不喜欢、专注等状态。经过一个世纪的实验，神经系统科学领域的专家们已经定义了大脑中控制具体活动的部位，比如人大脑前额处的皮质能够产生更高级的思维，人的情绪、精神状态及专注状态都受这个区域的控制，这个区域被称为大脑的FP1区域。正是因为大脑可以随状态而波动，并已被确定为集中在FP1区域，才使得人们对脑波的开发和运用不仅仅局限在医疗领域，把意念控制机器的可能性变成现实，让人们在娱乐、教育、健康等领域感受脑波的神奇和能量。 　　脑控技术商业化之路 　　人体具有四种类型的生物电，分别是心电、脑电、肌肉电以及眼电，其中以心电最为容易监测，而脑电由于受到质地坚硬致密的头骨包裹而极难被捕捉。脑电的强度比心电弱1000倍，加之人们生活中又存在诸多干扰源，这使得获取脑电信号就如同在高速运转的飞机引擎旁想要听清人说话一样困难。因此，对脑电进行监测一直是高级科学实验室的专利。可是，该如何在普通的消费环境中，实现对脑波的测量和解读呢？要在大众消费市场推广应用，医院里测量脑电波的方式，在头上涂满导电胶、装上十几个电极探头的检测方式显然过于理想化。 　　类似神念科技这样公司的使命，正是让原本只用于医疗的脑波传感器技术进入大众消费市场，而非仅仅局限在医院里。就像电子血压计的家庭普及过程一样，脑控技术应用产品的民用化和商用化也需要更为简易的使用方法和相当长的市场培育期。在电子血压计出现之前，测量血压的主要途径是通过汞柱血压计，汞柱血压计不仅需要专业人士的听诊、病患双方的配合，还因为笨重而不便携带，这导致血压计一度难以进入家庭，而电子血压计凭借亲民的价格，通过简单易行、直白易懂的测量方式和结果显示，成为现代家庭的常用家电。 　　脑波传感技术也面临着极其类似的问题，而其所面临的技术障碍则更高。除了此前提到的由于所有电气设备都会产生不同程度的干扰，脑电波测量必须在一个与外界十分隔离的环境中之外，为了提高脑电波信号的质量，传感器通常要使用医用凝胶以提高导电性。而大部分普通人家里都没有一间无任何照明和电子设备的房间，且大多数人也不愿意每次使用脑电波设备时都往头上涂一层湿乎乎的医用凝胶。

　　金刚狼——精彩的故事，很棒的MCU 　　 　　图1 德州仪器“金刚狼”MCU的形象渲染 　　刚看到上面这张图片时，你会想到什么？猛兽留下的4个犀利、血腥的爪印？充满残忍与恐怖的暴力大片中的某个镜头？都不是。这只是德州仪器（TI）对其新开发的MCU很形象的渲染。 　　德州仪器全球副总裁兼MCU业务部总经理Scott Roller对这款号称具有业界最低功耗的MSP430 MCU作了如下解释：“两年前，TI请了一批最优秀的工程师坐下来，给了他们一个任务，设计一个低功耗MCU。要求功耗不能只降低5%或10%，而是不管从哪个角度看，不管用哪个参数比较，都应该实现全球同类产品最低的功耗。现在比市场上其他MCU功耗低50% 的“金刚狼”的诞生，表示我们当初的目的达到了。之所以选择金刚狼（Wolverine）这个名字，是因为电影《X-战警：金刚狼》里的主角叫金刚狼。他很厉害，可以用手掌把任何东西劈开一半，而我们想把MCU的功耗也降低一半。另外，金刚狼还长生不老。如果MCU是超低功耗，电池的使用时间就会延长，用户设计出的产品也会有更长的寿命。” 　　看一下金刚狼“肌肉”的“野性”表现：待机功耗为360nA，运行功耗不到100μA/MHz，12位ADC的功耗为75μA。唤醒时间为6.5μs。环境温度85℃时，仍可保持上述数据。 　　主要采用两种技术实现了低功耗特性：一、TI特有的130nm混合信号超低漏电 （ULL） 工艺，把漏电流降低10倍以上，运行功耗降低15%。二、FRAM铁电存储器使金刚狼比基于闪存和EEPROM的微控制器每位功耗降低了约250倍。例如，写入13kB数据时，闪存的功耗为6600μW，FRAM为27μW。另外，FRAM的写入次数约1015。 　　仪表计量等工业品、便携医疗和健身设备、电动汽车电机控制和充电部分，及消费电子产品等对功耗很敏感的领域，属于金刚狼MCU适合的应用（见图2）。Roller特别强调：“未来金刚狼也会有新产品针对日本的家电厂商。” 　　 　　图2 运动健身和仪表计量应用中，金刚狼MCU与其他MCU的性能比较 　　中国的能源市场结构是西强东弱。西部地区有丰富的能源，如火力发电、水力发电、风能及太阳能发电，新能源是主要发展趋势。用电则是东强西弱，因此迫切需要实现西电东输。 　　未来的趋势是电网将全面实现联网化，会把小区及每个用户的电力需求网络化，包括新能源接入和家庭能源智能管理。中国政府提出建设坚强智能电网，输配电要强壮，用电要保证可控，智能电表是个关键环节。另外，新能源发电的并网，及微网储能，是目前产业界面临的主要问题。 　　输配电网络化方面，把各地的传统变电站转化成数字化、智能化变电站是未来的趋势。据政府的十二五计划，将建设6100座220千伏或110千伏以上的数字化变电站。其中，半导体传感技术很重要。传统的输配电以保护和测控监控为主的保护和测控都是在二次测进行的，未来将逐渐把这部分转移到一次测。这样，大部分设备都在室外，对半导体芯片的工作温度范围、抗干扰及特殊环境的需求都增加了。 　　对于太阳能发电，英飞凌基于ARM Cortex-M4处理器的XMC4000 32位MCU系列可满足电力驱动和新能源系统逆变控制的需求。 　　英飞凌工业与多元化电子市场事业部MCU高级总监Stephan Zizala表示，XMC4000有4个快速并联12位ADC模块、2个12位DAC、4个∑-Δ解调器模块，采样速率为3.5MSPS，可有效剔除逆变过程中的直流分量，不需要CPU的干预，降低了负荷，提高了精度。采用了类似FPGA的模型，由用户自行定义触发方式（见图3和图4）。 　　 　　图3 英飞凌XMC4000 32位MCU系列可满足电力驱动和新能源系统逆变控制的需求（1）                 图4 英飞凌XMC4000 32位MCU系列可满足电力驱动和新能源系统逆变控制的需求（2） 　　XMC4000包含5个系列：XMC4100、XMC4200、XMC4400、XMC4500 和XMC4700。XMC4500系列采用120MHz的CPU、汽车工艺级的1MB嵌入式闪存、160KB的RAM。还配备三个CAN模块、6个通用串行通信通道和一个用于通信的外置总线接口。 　　Zizala称，串行通信接口USIC是个特有的技术创新，不改变硬件，用软件定义通信接口是UART还是SPI，或Quad SPI、IIC、IIS或LIN。例如，2个UART和4个SPI，或4个UART和2个SPI等。 　　 　　图5 ADI中国区技术业务经理张松钢 　　另外，对于电力线路测量和保护，ADI中国区技术业务经理张松钢（见图5）表示，集成16位双极性同步采样SAR ADC和片内过压保护功能的AD76068通道数据采集系统（DAS），可实现对多相输配电网络的大量电流和电压通道进行同步采样。

　　全球领先的整合单片机、模拟器件和闪存专利解决方案的供应商——Microchip Technology Inc.（美国微芯科技公司）宣布，推出其下一代电能计量模拟前端（AFE）MCP3911。该器件拥有两个可在3V工作的24位Δ-Σ模数转换器（ADC），提供业界领先的精度：94.5 dB的SINAD和106.5 dB的THD。通过精确测量从启动到最大电流，器件提供更佳的电能表和功率监控性能，有助于生产过程中的更快校准。四种不同功率模式为低至每通道0.8 mA的极低功耗设计或更高速信号和谐波分量的设计都提供了灵活性。扩展级温度范围则允许在-40℃至+125℃条件下工作。 　　MCP3911还具备2.7V至3.6V模拟和数字运行能力，可通过关闭与单片机相同的电源轨简化接口。内置低温度系数的电压基准，以及各通道的PGA可进一步实现计量和监测设计。 　　随着全球电能计量基础设施的升级和功率监测市场的增长，电能计量及其他信号采集应用的设计人员正在寻找提高性能、同时降低成本的方法。Microchip可以通过行业最高精度的AFE来满足这些需求，以其低功耗模式减少功耗，通过减少所需电源轨和外部元件数量来降低成本。 　　Microchip模拟与接口产品部营销副总裁Bryan J. Liddiard表示：“通过扩展我们业界领先的电能计量模拟前端，Microchip致力于推动高性能智能电表在全球范围内应用的快速增长。全球最高精度与我们丰富PIC®单片机产品组合的结合，为设计人员提供了以最低成本创建表现出众的电表和功率监测器所需的工具。” 　　开发支持 　　Microchip还发布了一款能够采用全新AFE进行开发的工具。针对16位单片机的MCP3911评估板（部件编号ADM00398）现已供货，可以通过microchipDIRECT（http://www.microchip.com/get/VFFT）进行批量订购。 　　供货 　　MCP3911现已提供样片及批量生产，采用20引脚SSOP和QFN封装。欲了解更多信息，请联络Microchip销售代表或全球授权分销商，或浏览Microchip网站http://www.microchip.com/get/XA2A。欲购买文中提及的产品，可通过microchipDIRECT购买，或联络任何Microchip授权分销伙伴。 　　Microchip Technology Inc. 简介 　　Microchip Technology Inc.（纳斯达克股市代号：MCHP）是全球领先的整合单片机、模拟器件和闪存专利解决方案的供应商，为全球数以千计的消费类产品提供低风险的产品开发、更低的系统总成本和更快的上市时间。Microchip总部位于美国亚利桑那州Chandler市，提供出色的技术支持、可靠的产品和卓越的质量。

　　对于挑选高速数据转换器的设计者而言，功耗是最重要的系统设计参数。无论是需要较长电池寿命的便携设计，还是消耗热能较少的小型产品，功耗都很关键。系统设计者过去都采用低噪声的线性稳压器为数据转换器供电，如低压差稳压器，而不是开关稳压器，原因是他们担心开关噪声会进入转换器的输出频谱，从而大大降低AC性能。 　　不过，较新一代经过噪声优化的开关稳压器（用于手机）可最大限度地减少与相邻低噪声与功率放大器之间的干扰，从而使应用发生了一种转变。它们能够直接从一个DC/DC转换器为高速数据转换器供电，而不会显着降低AC性能。这一设计可立即将功率效率提高20%~25%. 　　现代高速转换器可较前代减少大约50%的功耗，部分原因是将电源电压从3.3V降低到了1.8V.在一个采用低压差稳压器的设计中，随着电源轨的下降，稳压器的压差以及可用电源轨对功率效率就变得更为重要。电路板的数据部分通常有很多电压轨，为FPGA和处理器提供各种核心与I/O电压。而在模拟部分，可能只有少数“干净”的电压供选择，如3.3V和5V. 　　对一个高速数据转换器来说，可以用一只线性稳压器，从一个公共5V电压轨获得3.3V电压。这样，低压差稳压器上有1.7V的压降，相当于约35%的功率损失。当采用低压差稳压器（如ADS4149），从3.3V总线上为一只ADC提供1.8V电源时（参考文献1），线性稳压器上的功率损耗增加到大约45%，这意味着低压差稳压器几乎耗散了一半的功率。本例说明低效率的电源设计可轻易损失掉50%的功率。开关稳压器的效率与输入电源轨的大小没什么关系，因此，能节省相当大的功率。通过精心设计，可以将对AC性能的影响降低到最低程度。 　　电源滤波 　　隔离来自ADC开关噪声的一个关键元件是电源滤波器，它包括一个铁氧体磁环和旁路电容。在选择铁氧体磁环时应考虑多个关键特性。首先，铁氧体磁环必须有用于数据转换器的充足额定电流，它必须有低的DCR（直流阻抗），以尽量减少磁环自身的压降。例如，当一个200mA电源通过一个DCR为1Ω的磁环时，产生一个200mV的压降。这个压降可能将ADC上的电压推至边沿，考虑到电源电压的标准差，ADC电压甚至可能低于建议的工作电压。 　　其次，铁氧体磁环必须对开关频率和DC/DC转换器的谐波有高阻抗，以阻挡开关噪声和开关毛刺。市面上大多数铁氧体磁环的阻抗是在100MHz，而现代DC/DC转换器的典型开关频率是500kHz~6MHz.在我们的例子中，ADS4149评估模块采用了一只TPS625290开关稳压器，开关频率为2.25MHz（参考文献2）。由于DC/DC稳压器是方波输出，因此还必须考虑更高阶的谐波。Murata公司的NFM31PC276B0J3EMI滤波器在该频率范围内有高阻抗和低DCR. 　　图1比较了一个采用100MHz时电阻为68Ω的Murata EMI滤波器的传统铁氧体磁环插入损耗。电源电路有低的阻抗，在50Ω环境下测出插入损耗。因此，电源滤波器的插入损耗量值可能有少许差异，虽然谐振频率并不变化。 　　 　　图1，相比一个100 MHz时电阻为68Ω的传统铁氧体磁环，Murata公司的NFM31PC276B0J3 EMI有高的阻抗和低DCR. 　　电源滤波器中的其它元件是旁路电容。选择这些电容值时，应使它们的谐振频率（产生一个接地的低阻抗路径）接近于开关频率。这样，通过磁环的开关噪声就被短路到地。图2的电源滤波器插入损耗比较表明，正确的旁路电容值可产生一个接近于开关频率的谐振，即使是用于一只传统铁氧体磁环，如EXCML32A680.不过，在低频时，如果将其与一只0Ω电阻放在一起，就没有那么大差异了。另一方面，Murata EMI滤波器提供了围绕开关频率的大约20dB额外衰减。图3中的电源滤波器使用了一只33μF钽电容做宽频去耦，而10μF、2.2μF和 0.1μF的陶瓷电容则有狭窄的谐振频率。 　　 　　图2，正确的旁路电容值可产生一个接近于FS（开关频率）的谐振，即使与一个传统铁氧体磁环（如EXC-ML32A680）结合使用。 　　 　　图3，此电源滤波器采用了一只33μF钽电容做宽频去耦，而10μF、2.2μF和 0.1μF的陶瓷电容则有狭窄的谐振频率。

　　据物理学家组织网站报道，人类对于地外文明的探索（SETI）已经迎来第50个年头。美国宾夕法尼亚州立大学的科学家近日指出，使用自动运作，可以自我复制的机器人将是探索太空的理想方式。它们将寻找地外生命，甚至帮助清理太空垃圾。 　　在最近一期《英国行星学会通报》中，宾州大学电子工程系教授约翰·马修（John D. Mathews）指出：“基本的前提是人类的航天探测项目应当非常高效，节约成本并实现自主运行。而将宇航员送上近地轨道则会面临一系列政治经济以及技术上的困难。”马修教授认为，如果外星人真的存在，他们也应当面临着和我们同样的问题：他们将需要节约资源，他们将受到物理学定律的制约，他们甚至完全没有想见到我们的欲望。他说：“只有通过发展并部署能够自我复制的机器人探测器，人类才有可能进行哪怕是仅仅到达小行星带范围内的有效探测，而对于柯伊伯带，奥尔特云那样遥远的范围则仍然不够。” 　　马修认为任何地外文明在发展空间探测时都会遵循一个相似的轨迹，最终都会选择发射无人自动探测器而非载人航天，这或许也就解释了为何对于外星文明的搜寻至今尚未能取得结果。他说：“如果他们和我们相似，他们同样拥有无能的政府和其它困扰我们发展的问题。如果是这样，他们同样将受制于内部问题，无法拿出更多的钱来尝试和我们联系。” 　　向星系进行广播极其困难，你将需要巨大的能量。你的无线电信号必须向每一个方向四处发散，以便充满整个空间，这样一来你将需要巨大的能量供应。马修说：“现有的红外激光技术已经可以让我们实现在太阳系范围内的通讯。但是对于在搜寻地外文明方面的应用，这项技术的一个缺陷便是：它是一种定向波。” 　　 　　外星文明真的存在吗？如果它们真的存在，应当采用何种方式才能最有效地找到它们？近期美国科学家提出，使用自动运作，可以自我复制的机器人将是探索太空的理想方式 　　点对点之间通过红外激光进行相互通讯只需要低得多的能量，当然这样的波束是具有特定方向性的。如果地外文明同样使用这种红外激光技术，我们或许永远也无法探测到，因为只有当他们的这一定向波束精确地指向我们的方向时我们才有可能接收到。 　　马修教授建议如果载人的探测项目不可行，那么自动机器人将是一个不错的主意。它们可以去很多人类不想去的地方，做很多人类不愿意做的事情，不仅仅是在地球上，也包括在太空。为了将成本降低到最低限度，他建议首批机器人应当在月球上进行制造以便利用那里的资源和低重力条件。他指出我们现在便已经拥有制造出这些机器人的技术，唯一的问题是它们的小型化供能问题。为了创造出一大群可以相互交换信息并将信息回传至地球的智能机器人，这些机器人必须能精确地判断自身所处的位置并精确定时。有了这两项基本参数，每一个机器人就应当能够据此判定出所有其附近的其它机器人飞行器的位置并使用红外激光与之建立联系并发送数据。 　　马修表示：“最昂贵的部分便是使用运载器让载荷摆脱地球引力，这在月球上要容易的多。甚至这些机器人还可以被用来帮助清理近地轨道乃至地球同步轨道上的太空垃圾。”在起步阶段，这些机器人将承担两项任务：清除轨道上现存的太空垃圾并对超过1200个已知的，在其轨道最接近地球时可能对地球构成潜在威胁的近地轨道小行星进行监视。马修教授表示：“作为第一步，我们真的应当派遣自动探测器去对这些近地小行星进行近距离考察，在它们的表面放置信号装置以便今后的追踪和识别。” 　　最终，这些具备自我复制，自动控制甚至自我学习功能的飞行机器人将散布太阳系并飞向银河系的其它区域，它们将利用沿途找到的资源不断复制自身，不断扩大自己的队伍，延续自己的使命。而相互之间通过红外激光进行联系，其信号传递是以光速进行的，这是我们目前所知最快的方式。 　　马修教授说：“我们之前对于地外文明探索的一项基本假设就是：外星文明是希望自己被我们找到的。但是，谁会不惜花费如此巨大的代价仅仅就为了让宇宙中的其它可能存在的文明找到你呢？”他认为，更加可能的情况是，我们发出的其中一个飞行机器人会在某天在宇宙的某处截获一条地外文明发出的信号，从而开启第一次的星际文明接触。

　　与SiC和GaN相比，β-Ga2O3有望以低成本制造出高耐压且低损失的功率半导体元件，因而引起了极大关注。契机源于日本信息通信研究机构等的研究小组开发出的β-Ga2O3晶体管。下面请这些研究小组的技术人员，以论文形式介绍一下β-Ga2O3的特点、研发成果以及今后的发展。 　　我们一直在致力于利用氧化镓（Ga2O3）的功率半导体元件（以下简称功率元件）的研发。Ga2O3与作为新一代功率半导体材料推进开发的SiC和GaN相比，有望以低成本制造出高耐压且低损失的功率元件。其原因在于材料特性出色，比如带隙比SiC及GaN大，而且还可利用能够高品质且低成本制造单结晶的“溶液生长法”。 　　在我们瞄准的功率元件应用中，使用Ga2O3试制了“MESFET”（metal-semiconductorfield effect transistor，金属半导体场效应晶体管）。尽管是未形成保护膜（钝化膜）的非常简单的构造，但试制品显示出了耐压高、泄漏电流小的特性。而使用SiC及GaN来制造相同构造的元件时，要想实现像试制品这样的特性，则是非常难的。 　　虽然研发尚处于初期阶段，但我们认为Ga2O3的潜力巨大。本论文将介绍Ga2O3在功率元件用途方面的使用价值、研发成果，以及今后的目标等。 　　比SiC及GaN更为出色的性能 　　Ga2O3是金属镓的氧化物，同时也是一种半导体化合物。其结晶形态截至目前（2012年2月）已确认有α、β、γ、δ、ε五种，其中，β结构最稳定。与Ga2O3的结晶生长及物性相关的研究报告大部分都使用β结构。我们也使用β结构展开了研发。 　　β-Ga2O3具备名为“β-gallia”的单结晶构造。β-Ga2O3的带隙很大，达到4.8～4.9eV，这一数值为Si的4倍多，而且也超过了SiC的3.3eV 及GaN的3.4eV（表1）。一般情况下，带隙大的话，击穿电场强度也会很大（图1）。β-Ga2O3的击穿电场强度估计为8MV/cm左右，达到Si的20多倍，相当于SiC及GaN的2倍以上。 　　 　　         　　图1：击穿电场强度大 　　带隙越大，击穿电场强度就越大。β-Ga2O3的击穿电场强度为推测值。 　　β-Ga2O3在显示出出色的物性参数的同时，也有一些不如SiC及GaN的方面，这就是迁移率和导热率低，以及难以制造p型半导体。不过，我们认为这些方面对功率元件的特性不会有太大的影响。 　　之所以说迁移率低不会有太大问题，是因为功率元件的性能很大程度上取决于击穿电场强度。就β-Ga2O3而言，作为低损失性指标的“巴利加优值（Baliga’s figure of merit）”与击穿电场强度的3次方成正比、与迁移率的1次方成正比。因此，巴加利优值较大，是SiC的约10倍、GaN的约4倍。

　　德州仪器（TI）将取代美国太阳能电池制造商First Solar，成为纳斯达克100指数成分股。这家芯片制造商4个月前刚刚成为从纽交所转至纳斯达克上市的最大企业。 　　纳斯达克OMX集团在4月13日的声明中表示，德州仪器（TI）将在4月23日开盘前被计入纳斯达克100指数。德州仪器（TI）总部位于美国达拉斯，市值为368亿美元，使之在该指数的100只成分股中名列17位。 　　纳斯达克100是PowerShares QQQ Trust的投资标的，这只ETF基金今年的日交易量位居全美第五。 　　德州仪器股价今年以来已经上涨11%，First Solar则下跌38%。同期的纳斯达克100指数上涨18%，4月2日创下2000年12月以来的最高点。

　　本篇就来介绍一下其中的检测开关的代表——微动开关（图1）。微动开关按目的分类属于检测开关，不过有时也作为操作开关使用。微动开关包括尺寸大小不一的多种产品，为众多设备所采用。 　　 　　图1：微动开关 　　微动开关的定义 　　微动开关由日本电控设备工业会（NECA）定义如下。 　　具有微小的接点间隔和速动（Snap Action）机构，用外壳覆盖住以规定的动作和力进行开关动作的接点机构，其外部有致动器，外形尺寸较小。 　　速动机构是指，与操作速度基本无关，在特定的操作位置瞬间切换接点的机械机构。利用该机构以规定的动作和力进行动作的开关就是微动开关。 　　特点 　　＜尺寸虽小但可开关大电流＞ 　　一般情况下，关闭电子电路时，接点间会产生名为弧光的火花。电流越大，越容易产生弧光，切换接点的速度越慢，弧光的持续时间越长，是导致接点劣化的因素。而微动开关的速动机构能瞬间切换接点，因此弧光持续时间短，尺寸虽小，却可用于电流较大的电路。 　　＜高精度＞ 　　微动开关即使反复进行打开/关闭操作也基本能在同一位置切换接点，因此位置检测误差小，适用于要求高精度的用途。这也是具备速动机构的微动开关特有的优势。 　　＜耐久性＞ 　　由于弧光持续时间短，接点受到的损伤也比较小，所以耐久性得到了提高。 　　＜触感和声音＞ 　　速动机构在操作时具有独特的触感和声音，因此可以通过触觉和听觉确认操作。 　　种类 　　微动开关的尺寸分为普通型、小型、超小型和极超小型四种。（图2）。普通型微动开关用于大规模工业机械和设备，小型、超小型和极超小型微动开关用于业务设备及家电等。 　　还可以根据耐环境性分类。比如，包括具备密封功能的类型（密封型）和不具备的类型（普通型）。 　　 　　图2：微动开关的种类（点击放大） 　　构造 　　微动开关的构造如图3所示。主要构成要素为（1）致动器部、（2）速动机构部、（3）接点部、（4）端子部、（5）外壳部五种。下面按顺序来介绍一下。 　　 　　图3：微动开关的构造（点击放大） 　　（1）致动器部 　　用于将操作体等外力和动作传递到内部机构。根据操作体的形状和动作，区分使用多种形状的致动器。具有代表性的致动器形状包括针状柱塞型（Pin Plunger）、铰链杆型（Hinge lever）、滚轮式铰链杆型（Hinge roller lever）等（图4）。针状柱塞型用于以高精度对短行程产品进行位置检测。铰链杆型由于可获得大行程，因此自由度较高，可用于广泛用途。滚轮式铰链杆型适用于检测高速运行的凸轮等。 　　 　　图4：致动器的主要形状

　　对实时过程控制的多样化需求必须包括一套支持触屏的用户界面——从智能家电到销售终端到医用监视器都是如此。根据飞思卡尔半导体公司的看法，异构多核处理器是最好的解决方案，该公司在DESIGN West 2012发布了新的Vybrid微控制器系列。 　　飞思卡尔工业MCU解决方案全球业务主管John Weil认为：“智能手机用户现在期望自己的家电也有智能触控人机界面，但适合运行Android等高级操作系统的微控制器很难同时完成实时确定性控制。我们全新的Vybrid系列通过异构ARM架构解决了这问题——Cortex-A5内核负责两个系统的人机界面、Cortex-M4内核负责实施控制”。 　　Vybrid处理器是业界第一个款能够同时运行高级操作系统（Linux/Android）和实时操作系统（RTOS/MQX）的处理器，采用异构双核ARM Cortex-A5和Cortex-M4。飞思卡尔宣称Vybrid处理器在分开两种功能的同时允许单平台工具开发，能够节省成本、加快上市速度、改善功耗。 　　Cortex-A5是ARM对A9所受批评的回应，每mW提供14.4DMIPS，而A9为每8DMIPS/mW。Cortex-A5在只牺牲56%性能的情况下节省了80%的功耗（A5 1.6DIMPS/MHz，而A9则是2.5DIMPS/MHz）。此外由于Cortex-M4内核处理所有实时中断和关键任务功能，Cortex-A5就能专注于它所定位的消费、汽车、工业、医疗应用。 　　飞思卡尔的Vybrid处理器已经取得一些design win，其中有两个来自非常大的公司。Vybrid处理器将从2012年第二季度开始出样，第三季度开始量产。OEM厂商将从今年年底至明年年初开始生产基于该处理器的触屏销售终端、医用监视器以及白色家电。A5和M4的分工一般是A5运行支持触屏的Android用户界面作为人机界面；而M4内核则负责医疗应用下的安全算法、工业伺服控制或者销售终端刷卡算法的处理。 　　基于信号量的信息传递系统负责两个内核间的通信。所有为这两块应用处理器和实施控制处理器准备的传统外设也都集成在片上，包括flex计时器、看门狗、时钟、低频/高频振荡器、中断路由器、A/D、D/A转换器、锁相环、调试和追踪、直接内存访问、电源管理、密码模块、篡改检测、UART、CAN总线、SPI、以太网、USB接口、开机ROM、SRAM、闪存和DDR内存控制器。

　　CPU（Central Processing Unit）是计算机的中央处理核心，也是所有数字类电子产品的中央处理核心。信息技术发展到今天，没有CPU的电子整机产品是难以适应今后的网络化趋势的。 　　当你在商场购物，刷了一次卡，假如你可以跟随卡上的信息一起“旅游”一趟的话，你将可以看到：第一站，读卡器上的CPU把你的卡信息传送到商场的服务器的CPU；第二站，商场的服务器CPU又把你的卡信息传递到周边的公用社区区域网络服务器CPU；第三站，周边公用的网络服务器CPU经过一番或者多番服务器CPU周转，将卡信息传递到国家的银行结算中心服务器CPU；第四站，国家结算中心CPU将卡信息传递到你所在开户银行服务器CPU，先由该开户行CPU对你的信息进行计算、分析身份合法性和验证等，以便决定是否准许你划款，再由所在开户银行服务器的CPU将分析验证和处理的结果信息沿相反方向返回到你所在购物商场收款机CPU，收款机CPU再将购物信息传递到打印机的CPU打印出你的消费单据。 　　有些开户银行的服务器CPU还会同时把相关信息发送到通信网络，穿越多个区域的骨干网程控交换机CPU、局域网交换机CPU、路由器CPU、用户交换机CPU等，最后到达你的手机CPU，再由手机CPU将信息发送到手机显示屏上。 首枚国产CPU  “龙芯”1号问世 　　每一站电子整机功能，都是由软件程序和CPU的协调运行来实现的。整机中的其他功能，都是为了确保整机CPU能够稳定工作而设定，这就像人身体中各器官是为了保证大脑活动的道理一样。 　　不同整机和不同应用领域中所用的CPU规格会有所不同。在个人终端类电子产品中，市场需求的整机数量多，但单机CPU担负的职能相对简单些，要求也相对低些；在骨干网络、中继网络和服务器中，对CPU的可靠性、安全性、运算速度等要求就高很多;在大型、超大型计算机中，由于计算机速度和计算量十分巨大，需要由许多CPU一起组成并行模式的计算机，来处理复杂的问题。 　　CPU是如此重要，没有CPU就没有独立自主的信息化和国家信息安全可言。然而我国在这一产品领域长期以来却严重依靠进口，成为我国走向电子强国必须克服的一道硬坎。迈过了这道坎，它就会变成一扇通往电子强国新境界的大门，把我们领入另外一个崭新的发展阶段。