电容传感器减少机械按键，造就三星Wi-Fi超薄手机

手机OEM们一般通过增加特性和功能实现产品的标新立异。这虽是件好事，但也有不利的一面——过多的特性会使得手机的操控更加困难。Synaptics公司致力于简化用户界面，并使得对全部特性的操控更容易。在三星这款支持Wi-Fi的滑盖GSM照相手机SPH-V6800中，来自Synaptics的一个电容传感器控制这些功能，从而取代了一系列机械按键。Synaptics方案的另一个好处是采用它能设计出更纤薄、流畅的手机来。

就手机界面而言，术语“Zero D”用于上下翻找；One-D基本上是某种形式的闭环轮查；Two-D则更灵活，意味着光标到处游动。“Zero D是大多数手机OEM采用的技术，”Synaptics公司行销副总裁Clark Foy表示，“这些产品趋向于(用起来)更简单，但将要求更先进的工业设计。”

Synaptics创造了一种纤薄设计，在多数情况下能取代用于选择功能的四或五向摇杆按键。如果没有该电容传感器(假定还是这些特性)，SPH-V6800会厚得多，而由于功能丰富，该手机已经不算薄了。除了Wi-Fi和130万像素照相功能外，SPH-V6800具有2英寸TFT显示屏、MP3/AAC音频播放、语音识别、MPEG-4录制、视频点播、电视输出和EVDO等功能。

MP3播放器中已经出现一类称为多媒体点播(MOD)的按键。典型的3个键分别提供暂停/播放、快进和后退功能。随着“纤薄时尚”之风的劲吹，因MOD一般嵌放在铰链内或露在翻盖式手机的外面，所以它们必须很薄。在许多情况，这些按键是唯一暴露在外部环境下的。

除驱动MP3功能外，当你搜寻一个菜单结构时，MOD键还可作为方向导航键(上、下、左、右)使用。在SPH-V6800上，传统的数字键盘仍保留了机械按键，但其它的全部操控都是由容性传感器完成的。查找长长的歌曲列表和电话号码簿可通过如下两种方式完成——使用手机侧部的下查键或上/下切换开关。三星可能曾打算利用传感器实现该功能，但最终决定不这样做。

Synaptics的传感器包括一个柔性接点——一个柔性传感器装在机械键盘的下面，所以按键所在的整个平面可作为一个二维输入域，支持游戏、上网、数据输入等功能。

虽然在SPH-V6800中并没实现，但其显示域可作传感器使用。在镜头下部，一个通透传感器提供对在显示器顶部直接进行输入的支持。这种实现的优点包括：更高的指触分辨率性能；因其能被安放在塑料下面，所以能得到更好的保护；可以实现一个更佳的工业设计；以及稍微弯曲传感器的能力(而阻性传感器是做不到的)。

图：三星SPH-V6800手机采用电容传感器控制某些功能，取代了部分机械按键

多种修眠模式

一款手机成功的关键因素之一是使功耗尽可能地低。为此目的，Synaptics的设计师确保传感器IC组件的功耗经济性。它支持若干功率模式，包括：深度休眠(功耗小于15微安)、一个支持唤醒的休眠模式(70微安)、及一个瞌睡模式(100微安)。

三星对质量要求很严格。“只有经过非常苛刻的质量认证程序才能得到认可，”Foy说，“三星的模式与其进行开发和设计的手法不同。三星进行很多的并行设计，然后决定取舍——哪些保留、哪些改进、哪些毙掉。”许多其他OEM在计划阶段趋向于更简单，先进行较多的前期设计工作，然后选取少量几种手机进行开发。

SPH-V6800的多媒体处理由高通(Qualcomm)具有EVDO功能的MSM6500芯片组完成。6500提供与高通射频芯片组的直连，射频芯片组是高通RadioOne架构的一部分，RadioOne是一种直接转换无线技术，采用它有可能将多频段和多模射频设计的复杂性最小化。

从成像的角度看，SPH-V6800的照相机为静止图像和运动视频提供130万像素的分辨率，它还具有编码和解码功能。6500芯片组提供足够的马力和硬件加速，所以设计师不需要一个独立的用于视频或游戏的应用处理器。

丰富的多媒体功能

“SPH-V6800最初是为韩国市场设计的，韩国人喜欢手机内有很多多媒体内容，”高通CDMA技术公司的高级产品管理总监Brian Rodriguez表示，“所以，从多媒体的角度看，这款手机用尽了6500芯片组的全部功能。”为降低系统成本，他说，基带“整合了全部音频、视频和图形功能，以及专用的调制解调器电路、用于多媒体和调制解调器的专用ARM处理器、甚至具有用于诸如图形、视频、GPS或音频等某些关键多媒体功能的硬件加速特性。”

与高通的其它产品一样，6500芯片组具有相同的gpsOne引擎。它同时使用卫星和网络为E911紧急呼叫和强化的基于位置的服务提供快速和准确的定位服务。6500支持射频双接收架构，从而具有提供共时或独立GPS服务的能力。

SPH-V6800在工程方面最困难的实现之一与其厚度问题有关，Rodriguez介绍。SPH-V6800纤薄的外型增加了射频和天线子系统的复杂性，使手机的免干扰问题更困难。去掉外部天线的压力也更大。但6500芯片组处理多频带和多模式的能力使无线复杂性问题得以一定缓解。

SPH-V6800的另一个关键部件是一个用于连接或绝缘一个特定通路的10通道总线开关——TI的SN74CBTLV3861DGVR。它由1个6.4×5mm的小体积DGV封装实现。据TI称，DGV封装比QSOP或TSSOP少占用约35%的面积。IDT也有同样的10通道总线开关器件。(TI产品的漏电流相对略低，而IDT器件具有稍快的使能和关断速度。)

通常，当你想寻址一个特定端口时(通过使能该开关)，会将这样一个开关放置在总线上。否则，该开关处在断开状态，从而隔绝总线。SN74CBTLV3861DGVR集成了10个FET开关。采用10个独立器件及一些附加逻辑电路能以分立电路形式实现同样功能。“我们仍提供该芯片，但我们总线开关系列产品中其它功能已取代了它们，”TI的应用工程师Prasad Dhond表示，“例如，CBT-LV系列最适合3.3V，而CBT-Q总线开关则适合高带宽应用，它能支持到500MHz。”

作者：Richard Nass