日前，德州仪器 （TI） 宣布自2011年10月5日起，TI 全球分销商网络的现有成员将在其销售的产品线中加入美国国家半导体 （NS） 产品。此举不仅将国家半导体的产品推介给更多的分销商，更确保全球客户都可通过广泛的授权渠道购买到 TI 与美国国家半导体合并后新产生的近 45，000 种模拟产品组合。这一举措是TI 于今年 9 月底正式完成对美国国家半导体的收购后得以实施的。 　　此外，TI 还表示，美国国家半导体目前同富昌电子（ Future Electronics） 的所有分销合同都将于 2011 年 12 月 1 日终止。

　　根据2013欧盟委员会能源相关产品（ErP） 环保设计指令Lot 6的节能要求，电子设备在待机模式下的最大功耗不得超过0.5W，这项要求对于PC、游戏控制台和液晶电视的辅助电源设计仍是一个重大的挑战。 　　有鉴于此，全球领先的高性能功率和便携产品供应商飞兆半导体公司（Fairchild Semiconductor）推出FSB系列AC电压调节器。FSB系列是下一代绿色模式飞兆功率开关（FPS），可以帮助设计人员解决实现低于0.5W待机模式功耗的难题。FSB系列器件通过集成飞兆半导体的mWSaver技术，能够大幅降低待机功耗和无负载功耗，从而满足全球各地的待机模式功耗指导规范。 　　FSB系列在单一封装解决方案中集成有先进的电流模式脉宽调制（PWM）和耐雪崩700V SenseFET，可以实现待机模式能效较高的辅助电源设计，并提供相比先前的解决方案更小的尺寸，更高的可靠性和更低的系统成本。 　　创新性AX-CAP方法是飞兆半导体五项专有mWSaver技术之一，它通过省去X-cap放电电阻器，最大限度地减小EMI滤波级的损耗，同时满足IEC61010-1安全要求。mWSaver技术的绿色模式功能提供关断时间调制，以线性方式减小轻负载条件下的开关频率，从而最大限度地减小开关损耗。以上特性结合极低的工作电流，FSB系列能够轻易满足并超越轻负载功耗限制。 　　另外，FSB系列集成有可编程逐周期限流功能，内部开环保护，内置brown-in/brown-out保护，用于恒定功率限制的高压线和低压线补偿，具有滞后效应的过热保护，欠压闭锁和过压保护功能等保护功能。FSB系列带有具备不同额定电流的集成式MOSFET，可以用于最高35W设计。该系列中的首款产品FSB127H带有2A内部MOSFET，并采用8脚双列直插式封装。 　　飞兆半导体的mWSaver技术提供了同级最佳的最低无负载和轻负载功耗特性，以期满足全球各地现有的和建议中的标准和法规，并实现具有更小占位面积，更高可靠性和更低系统成本的设计。

　　据美国大众机械网站报道，恒星对于地球来说非常遥远，人类当前的太空旅行范围非常有限，要实现星际跨越飞行需要上百年时间来设计新型航天器。9月30日至10月2日，美国佛罗里达州奥兰多市召开了国防部高级研究计划署（DARPA）会议，为实现人类星际旅行实现第一步——详细探讨人类如何在星系中殖民探索。 　　众所周知，美国国防部高级研究计划署已雄心壮志地将星际旅行安排在日程表之中，但目前科学家讨论称人类首次实现星际旅行仍有诸多困难，尚需百年以上的时间。虽然真实的人类星际旅行仍是一个遥远的梦想，在近期召开的会议上，专家对于如何开启和实现人类星际旅行进行了深入探讨，并在某些方面达到了一致意见。 　　此次会议上，高级工程师、物理学家，甚至是科幻小说作家汇集在一起发表了各自的观点，著名物理学家、此次会议组委会主席詹姆士-班弗德（James Benford）称，这是迄今为止最广泛、最深入、最有见解的星际旅行探讨活动。共递交了205份研究报告（会议上发表了大约40份），专家们研究分析了太空星际旅行推进力的可行性，地外星体宜居性，以及人类如何在太空繁衍后代等涉及伦理道德问题。最终的讨论结果是目前将计划性地依据发展目标实现人类星际旅行。 　　太阳帆是目前已公开的一种星际旅行推进系统方案，美国宇航局和其它航天机构正在积极进行太阳帆实验，这是一种较大的薄膜镜片，可捕捉太阳光的物理压力从而推进其实现太空航行。理论上，工程师可以建造一种发射至太空轨道的激光器，用于推进太阳帆加速。但目前这一理论存在一些问题：这种实现星际旅行的太阳帆薄膜镜片需要大约月球三分之一的面积，激光器需要发射大约10太瓦的能量，当前科学技术难以支持这一能量消耗。 　　星际旅行空想家并不会打消念头，基于人类能量产出的加速增长，百年之内实现这种高能激光束或许是可能的。这仅是一个比例放大的问题。  

  图为同时具备3000米级深水铺管能力和4000吨级起重能力的“海洋石油201”深水铺管起重船。 　　长期以来，农业是我国的支柱产业，小农经济是我国的主要经济特征，因此新中国成立以来，工业化成为我国最主要的发展方向，工业逐渐成为国民经济的支柱性产业，主导地位显著加强。2010年，工业增加值占GDP的比重高达40.1%，比1952年的17.6%增加22.5个百分点。 　　同时，制造业产品成为出口商品的主体，为国家换取了大量的外汇；我国财政收入的近一半来自于工业；2010年，仅年主营业务收入在500万元以上的工业企业就业人数就超过9000万，解决了大量的城镇人口和农村剩余劳动力就业问题，大大缓解了我国沉重的就业压力。 　　工业规模不断扩大 　　60多年来，工业生产基本行驶在快车道上。工业增加值从1952年的119.8亿元增加到2010年的160867亿元，扣除物价因素，增长540倍左右，年均增长11%左右。 　　当前，我国工业行业发生了根本性变化。钢铁、有色金属、电力、煤炭、石油加工、化工、机械、建材、轻纺、食品、医药等工业部门逐步发展壮大，一些新兴的工业部门如航空航天工业、汽车工业、电子工业等也从无到有，迅速发展起来。目前我国已拥有39个工业大类、191个中类、525个小类。 　　工业大国地位确立 　　工业生产能力迅速提高，从根本上改变了长期困扰我国经济生活的工业品短缺局面，市场供应由萧条、匮乏走向繁荣和充裕。同时，工业主要产品产量居世界前列，2010年中国制造业有200多种产品产量居世界第一位，中国已成为一个名副其实的工业生产大国。  

　　尽管一直有相反的意见，但很明显，调试新硬件的最佳工具是在这些硬件上运行的操作系统和应用程序代码。为了证明这个观点并中止这方面的争论，我们列出了以下十大理由。 　　10．协同开发是一个重要的技术发展趋势。同时创建完全没有经过测试的硬件和软件，然后用一方测试另一方，能使协同开发这一现代方法在逻辑上更加合理。 　　9．在长达几个月的硬件调试过程中，操作系统与应用程序开发人员和硬件设计师之间显然会增加很多的交流，因而能使他们对团队合作有更深刻的理解。 　　8．无数次地运行代码丝毫不会影响软件设计师的自豪感，而聪明的硬件开发人员则可以借机进一步完善他们的电路图。 　　7．通过分析应用程序来评估软件提供的硬件故障覆盖率，可以使编程人员更好地认识他们开发工作的复杂性。 　　6．由于软件开发人员需要花费大量时间来关注硬件测试，因此他们不会浪费时间去开发用户可能根本不会提及的功能。 　　5．硬件和软件开发人员之间的交流将显著增强，而交流在一个组织内部永远是最重要的。由于大部分人交流时的说话声音都很大，因此很容易让许多其他人参与进来。 　　4．软件开发小组在测试期间将花更多的时间来关注制造过程，因而能深刻了解组织的总体目标和面临的挑战。 　　3．加电自检是任何测试系统的一个重要功能。如果您能获得像蓝屏那样的重要错误提示，为何要满足于像“在地址0x187634处发生内存错误”或“USB端口3－引脚1出现开路”等愚蠢且复杂的错误消息呢？ 　　2．在调试环境中，最大限度提高应用软件效率的最简单方式是尽量减少硬件更改。这能让硬件开发人员从创建新功能中解放出来，从而提高他们的工作效率。作为附加优势，产品营销部门也能浪费更少的时间来应付客户对新硬件功能提出的要求。 　　而第一个理由就是…… 　　1．工艺优化总是导致产品版本的减少。拥有前瞻性思维方式的组织能够推断出这种趋势，甚至连启动新产品开发的想法都不会有，从而显著节省开发费用。

　　The BlueGene/Q uses 18 PowerEN-based cores. 　　 　　图：BlueGene/Q处理器使用了18个基于PowerEN的内核。 　　IBM已经成为首家交付使用事务型内存的商用微处理器的公司。事务型内存是多内核芯片研究人员研究了多年的一种新部件。 　　Sequoia超级计算机是IBM正在为Lawrence Livermore国家实验室研制的一种超级计算机，而这种计算机中使用的BlueGene/Q处理器就将采用IBM在Hot Chips大会上发表的论文中披露的这种新部件。Sequoia将在2012年完工，有望提供20petaFLOPs（peta＝1015）的强大性能。 　　当Sequoia完工时，这台超级计算机可能成为世界上功能最强大的系统之一。而这种系统的一个早期版本就已经被列为具有最高能效的超级计算机之一。 　　事务型内存是将相关任务组织为一个大任务以便更加高效处理的一种方式。它能替代目前锁定数据直到一个复杂任务完成的传统方法，而这种传统方法有可能降低计算机其它操作的速度。 　　以前的Sun Microsystems（现在是Oracle的一个部门）曾在用于大型数据库计算机的Rock微处理器中实现过事务型内存。然而，Rock芯片从未真正交付使用，因为在Oracle收购Sun时这个项目被迫取消了。 　　据以前Rock芯片的一位工程师透露，Sun曾测试过这种技术，并且发现这种技术对某些应用来说有显著优势，但对其它一些应用可能没有多少帮助。这种技术几乎不需要专门的硬件，他表示。 　　Intel和微软公司的研究人员研究事务型内存也有好几年了。Silicon Graphics公司一位前任工程师表示，当该公司设计自己的处理器时，他以为这种技术又回来了。 　　IBM只在单颗芯片范围内实现事务型内存，并在芯片的二级缓存中使用了标记机制。这些标记用于检测在由计算机调度的所谓原子事务所使用的数据中发生的任何加载/存储冲突。 　　如果没有发现冲突，任务就能得到处理。如果发现冲突，芯片将要求系统软件进行解决。 　　与传统锁定机制相比，IBM方法可以减少时延，即使在具有大量数据竞争的条件下效果也很显著，这要归功于快速片上内存的使用，IBM公司高级工程师Ruud Haring表示。Haring一直在研究这种芯片，并发表过有关这种芯片的论文。  

　　嵌入式机器人视觉系统的开发已经到达转折点。各种各样的设备不仅变得更加智能，而且变得更加了解在世界上所处的位置，伯克利设计技术有限公司（BDTI）总裁、最近成立的嵌入式视觉联盟（EVA）创始人Jeff Bier表示。 　　这与成本迅速下降的传感器——特别是图像传感器以及分析这些数据的处理逻辑有很大的关系。BDTI公司花了很长时间来建立数字信号处理器基准，最终发现某段时期内总有一个主要的应用驱动力，至少目前为止是这样，Bier表示。“在20世纪90年代早期，主要驱动力是数字化无线技术；在20世纪90年代末期，是消费类数字音频；在21世纪初，是消费类数字视频。”他指出，“嵌入式视觉有望成为下一个重要的驱动力。” 　　另外一个观点是，20世纪80年代和80年代以前是DSP的军事化应用时代，而80年代以后的30年是DSP的工业与企业应用时代，比如生产线和计算机监控。 　　下一个时代无疑是促进消费的时代，比如游戏和汽车的电传线控（drive-by-wire）等应用。随着应用处理器性能的提高和成本的下降，潜在应用将呈爆发式增长，Bier认为。视觉系统在安全关键和救生应用中早有使用，例如汽车上的车道偏离告警和碰撞避免系统，能够防止溺水事故的游泳池告警系统等。 　　Mobileye NV公司已经能够提供基于视觉的先进驾驶辅助系统。公司成立于1999年，成功开发出了运行在被称为EyeQ的专有处理器上的专有图像处理算法。EyeQ处理器最初是由意法半导体（ST）采用0.18um CMOS工艺为Mobileye公司制造的。芯片和软件算法首先被卖给宝马和沃尔沃等汽车OEM客户。 　　大约2007年时，上述解决方案就成为了汽车配件市场产品。解决方案架构由2个32位ARM946E处理器内核、4个视觉计算引擎（VCE）、1个多通道DMA和多个外设组成。其中一个ARM946E用于管理4个VCE、多通道DMA以及其它外设。4个VCE和另外一个ARM946E执行诸如跟踪和图案分类等任务所要求的所有密集型视觉运算。 　　Bier指出，对于从增强实景（augmented reality）到贴片机等无数应用来说，嵌入式视觉“不是必须发明的一个事物，而是已经有30或40年的实际学术研究成果可以借鉴。”《电子工程专辑》认为手势识别是值得期待的2011年十大技术之一，而微软的Kinect的出现势必打破机器人视觉格局。 　　Kinect是Xbox 360的3D运动检测附加产品。Xbox解决方案使用可见光谱图像检测、红外检测和本地处理的组合来判断场景中的人物和深度，其硬件基本来自以色列公司PrimeSense。微软开发的识别软件则将信息融合进了游戏。 　　今年6月，微软宣布推出兼容Windows软件开发套件的免费beta版本Kinect。开发人员、学术研究人员和爱好者都可以使用这种开发套件创建相关应用，并使用Kinect技术实现在Windows 7上运行的深度检测、人体运动跟踪以及语音和目标识别功能。 　　嵌入式视觉联盟（EVA）的成立则强调了这个行业转折点的到来。 　　Bier认为EVA联盟将发挥三重作用：提高人们对这种技术潜力的理解；分享实用的技术诀窍，包括经验证的解决问题的方法甚至算法和代码；提供一个感兴趣的各方都能联网参与的论坛。“标准化肯定需要，也许标准化就是EVA的最终目标之一。”Bier指出。 　　在所有各种计算机设备中包含图像传感器将带来计算机视觉的“民主化”，使得每台笔记本电脑成为潜在的开发平台，Bier表示。“像OpenCV之类的东西对此起着推波助澜的作用。”他指出。OpenCV（针对开源计算机视觉）是一个主要用于实时计算机视觉的编程函数库。 　　OpenCV库是Intel公司于1999年最早创建的，现在由机器人技术研究实验室和技术孵化企业Willow Garage有限公司提供支持，在开源伯克利软件发布许可条件下可免费使用。OpenCV包含500多个函数，包括通用图像处理、相机防抖、立体声和3D功能、检测、识别、适配、跟踪和其它机器学习函数。 　　虽然OpenCV库最早是由Intel开发的，但OpenCV是一种交叉平台，拥有可在Windows、Linux、Android和MAC系统上运行的C++、C、Python以及不久后还将增加的Java界面。Willow Garage公司拥有内建OpenCV的机器人操作系统（ROS），也是PR2个人机器人的开发商。 　　转折点  

　　“2011年三菱电机功率半导体模块技术研讨会”在西安、成都、深圳三地成功举办 　　2011年9月20日、21日及23日，三菱电机机电（上海）有限公司和三菱电机（香港）有限公司在西安、成都、深圳三地分别举办了“2011年三菱电机功率模块技术研讨会”。此次研讨会共吸引400多名来自各大企业的专家及工程师前来参与互动和交流，也受到功率模块应用行业同仁的大力支持。   　　 研讨会——西安   　　研讨会上特别邀请到清华大学电机系教授、博士生导师、IEEE北京分会主席赵争鸣先生以及IGBT驱动领域的专家CT-Concept亚太区技术经理魏炜先生在理论和实际应用两方面为大家展开介绍，答疑解惑。   　　 研讨会——成都   　　会上，三菱电机半导体部中国区总经理谷口丰聪先生致开幕辞；来自三菱电机株式会社功率器件制作所功率模块应用技术部的市村彻高级应用工程师介绍了三菱功率模块的发展历程；三菱电机的资深应用工程师介绍了功率模块的最新产品，包括变频家电和小功率工业驱动用第4代DIPIPMTM、光伏发电专用最新PV-IPM、第五代L1和V1系列IPM模块、以及最新的风电变流器专用MPD模块和铁路牵引用HVIGBT，并对功率模块的选型、功耗仿真等做了详细说明；CT-Concept的亚太区技术经理魏炜先生对IGBT驱动保护进行了详细说明并介绍了Concept的驱动器产品。会议现场，三菱电机和Concept的工程师与来宾们就功率模块在各种电力电子应用中的遇到的实际问题，进行了充分沟通。

　　许多机器人爱好者看到《用NE555制作寻光机器人》中介绍的NE555寻光机器人以后，对这种非编程的机器人控制方式充满了极大的兴趣。私下里有很多朋友询问关于这部寻光机器人电路与机械部分搭配的更多细节，并期待关于这个话题的展开讨论。我在实际制作了NE555寻光机器人以后，对GrantM设计的这部由单施密特触发器作为主控核心的机器人也有了更深一层的体会，有了制作一个系列低技术寻光机器人的想法。本文将给读者介绍我制作的另一部由74HC240作为主控核心的寻光机器人，依然贯彻低技术、低成本的制作理念，与大家共赏。   　　控制核心的深入分析   　　首先，我们来回顾一下上期介绍的NE555寻光机器人。从机电一体化的角度出发，把它的架构做一个系统分析。由图1可以看出，NE555寻光机器人是一个自动控制系统，它的寻光行为是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置操纵受控对象，使被控量等于给定值。 　　在这个自动控制系统里，给定值取决于施密特触发器的阀值电压。通过并联在电源两端的两只光敏器件构成的分压网络形成的机器人虚拟视野来“读取”环境光，形成一个测量电压，送入施密特触发器输入端，与它的阀值电压进行比较，进而驱动左右电机带动机器人运动。光敏器件周围光线的变化，会造成分压网络中点的测量电压跟着发生改变，受光敏器件自身特性的影响，测量电压的变化范围是非线性的。测量电压受到光敏器件与光源相对角度的直接影响；此外，光敏器件特性，电机齿轮间隙、轮胎等造成车体位移上的误差等因素也会间接影响到测量电压的数值。这种控制方式的原理是，需要控制的是受控对象的被控量，即机器人移动平台与光源的相对位置；而测量的是破坏系统正常运行的干扰，即光敏器件偏离光源导致的测量电压的变化。利用干扰信号产生控制作用，以纠正干扰对被控量的影响，故称为按干扰补偿。而外部干扰经过光敏器件的测量、与施密特触发器的阀值电压进行比较、执行，控制信号是单向传递的，故亦称开式控制。整个系统最终运行的效果是NE555构成的施密特触发器驱动左右两只减速电机差速运转，使移动平台向着光源前进。   　　   　　施密特触发器   　　通过上面的系统分析可以看出，施密特触发器的阀值电压决定了系统的给定值，施密特触发器的特性也就决定了这个系统的特性。因此有必要深入了解一下这个器件的特点。 　　施密特触发器是由美国科学家Otto Herbert Schmitt于1934年发明的，当时他只是一个研究生。事后三年，他在其博士论文中将这一发明描述为“ThermiONic Trigger”。这一发明是他对鱿鱼神经中的神经脉冲传播进行研究的直接成果。在电子学中，施密特触发器是包含了正反馈的比较器电路。施密特触发器也有两个稳定状态，但与一般触发器不同的是，施密特触发器采用电位触发方式，其状态由输入信号电位维持；对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号，施密特触发器有不同的阀值电压。施密特触发器是一种特殊的门电路，与普通的门电路不同，施密特触发器有两个阈值电压，分别称为正向阀值电压和负向阀值电压。在输入信号从低电平上升到高电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为正向阀值电压，在输入信号从高电平下降到低电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为负向阀值电压。正向阀值电压与负向阀值电压之差称为回差电压。对于标准施密特触发器，当输入电压高于正向阀值电压，输出为高；当输入电压低于负向阀值电压，输出为低；当输入在正负向阀值电压之间，输出不改变，也就是说输出由高电平翻转为低电平，或是由低电平翻转为高电平对应的阀值电压是不同的。只有当输入电压发生足够的变化时，输出才会变化。这种双阀值动作被称为迟滞现象，表明施密特触发器有记忆性，可用于在开环配置中的抗干扰。 　　在NE555寻光机器人中，正是利用了NE555构成的施密特触发器的上述特性来实现机器人的控制。施密特触发器增强了仅有单输入阀值电路的抗扰能力。由于只有一个输入阀值，阀值附近的干扰输入信号会导致输出因微小的干扰来回地快速翻转。但是对于施密特触发器，阀值附近的噪声输入信号只会导致输出值翻转一次，若输出要再次翻转，噪声输入信号必须达到另一阀值才能实现，这就利用了施密特触发器的回差电压来提高电路的抗干扰能力。在作品的运行测试中，我也体会到了这点：比如使用两只不经过严格配对的光敏器件；在左右两侧的电机上故意使用直径不一致的轮胎；把其中一只光敏器件的夹角改变等。机器人仍然可以在一定范围内自我纠正方向，按照设计的要求，向着光源前进，只是在步态上增加了一些不必要的转弯，换句话说就是机器人以一种之字形的路线，忽左忽右振荡着前进。   　　 　　图1 斯密特触发器寻光机器人系统框图  

　　意法半导体宣布其MEMS传感器全球出货量已突破20亿颗大关。而仅15个月之前，意法半导体的MEMS传感器出货量超过10亿颗。 　　意法半导体MEMS传感器可为智能手机、平板电脑、媒体播放器等众多主流消费电子设备实现运动控制式用户界面。 　　市场调研公司IHS iSuppli的报告显示，2011年，意法半导体用于消费电子产品的MEMS销售额劲增80%，达到6.5亿美元，是最大的竞争对手的两倍多。 　　IHS iSuppli还指出，意法半导体在MEMS陀螺仪领域取得了更大的成功，其营收市场份额从2009年的1%增长至2011年的70%。 　　意法半导体近期将MEMS产能提升至每天生产300万颗以上的传感器，以满足客户对高性能低成本传感设备需求的爆炸性增长。 　　意法半导体在消费电子、医疗、环境科学及其它领域持有将近600个MEMS相关的专利家族。 　　根据IHS iSuppli研究报告，2011年，消费领域运动传感器的总值达到15.57亿美元，较2010年的11.12亿美元增长40%，到2015年有望达到25亿美元，复合年增长率为18%。 　　2011年，意法半导体净收入为97.3亿美元。（翻译：Laven）