入門(mén)級GPS設備Garmin Nuvi 205低成本秘籍

產(chǎn)品的售價(jià)最近一直急速下滑。 Garmin 最近推出的一款售價(jià)不到200美元的GPS產(chǎn)品—— Nuvi 205 ，就是為迎接新一輪使用高峰推出的，在美國很多的零售店都可買(mǎi)得到。

本期設計揭密中分析的就是這款零售價(jià)僅為199美元的Garmin Nuvi 205。它是我見(jiàn)到的第一批采用吸塑包裝的PND(個(gè)人導航設備)。而吸引我注意的是本地一個(gè)電子產(chǎn)品大賣(mài)場(chǎng)的開(kāi)放式貨架上一排排采用真空包裝的Nuvi 205。PND的價(jià)位顯然已不再需要放在上鎖的玻璃展柜內，Nuvi 205本身及其出售的方式都顯示個(gè)人GPS系統正逐漸成為大眾商品。

Garmin不是第一家也不是唯一出售少于200美元PND的廠(chǎng)家。但就其價(jià)格來(lái)說(shuō)，Nuvi 205的功能相當豐富。一個(gè)3.5英寸的320×240觸摸屏用以顯示全彩的Navteq 2D/3D地圖數據，這些數據是預先下載進(jìn)Nuvi 205內的。除了MSN Direct服務(wù)的FM波段的交通信息和新聞功能外，Nuvi 205還具有語(yǔ)音轉向提示功能。Google圖片社區Panaramio上的具有地理標注的圖片可被下載到用戶(hù)的MicroSD擴展卡內，從而提供比地圖更真切的視覺(jué)體驗。

Nuvi 205甚至包含有汽車(chē)充電器和用來(lái)固定在擋風(fēng)玻璃上的配件，所以購買(mǎi)Nuvi 205，無(wú)需再多花錢(qián)就可獲得相當完善的導航體驗。

由于Nuvi 205面向的是入門(mén)級用戶(hù)，因此其外圍接口相當簡(jiǎn)單。Nuvi 205的白色塑殼上方僅有一個(gè)“開(kāi)”、“關(guān)”、“鎖”三檔滑動(dòng)開(kāi)關(guān)，機殼背部有一個(gè)USB接口及側邊的MicroSD擴展卡槽。復位鍵隱藏在模塑按鍵內用以防范因鎖閉出現的系統工作異常?？雌饋?lái)有些東西永遠不會(huì )過(guò)時(shí)。

擰下藏在產(chǎn)品標簽下的兩個(gè)螺絲、打開(kāi)上下兩塊扣殼體后，會(huì )看到容納了系統所有的電子零件的PCB板。PCB上連接LCD觸摸屏模塊的是一個(gè)無(wú)插力(ZIF)插槽，LCD觸摸屏采用摩擦擬合的方式與機殼的上半部分固定在一起。三顆螺絲把PCB和機殼下半部分固定在一起，一旦卸下這三個(gè)螺絲，會(huì )看到PCB下的3.7V/1250mAh的鋰離子電池和8Ω揚聲器。揚聲器和電池都采用獨立導線(xiàn)與PCB實(shí)現插接。Garmin稱(chēng)，電池的使用壽命和充電時(shí)間都是4小時(shí)。

電路板采用的是8層鉆孔玻璃環(huán)氧樹(shù)脂PCB技術(shù)，其上實(shí)現了全部GPS接收器和處理器功能。通過(guò)仔細放置器件以?xún)?yōu)化信號流，而仔細地配置元件的焊墊間距以實(shí)現通過(guò)傳統鉆通過(guò)孔的迂回布線(xiàn)(escape routing)，從而節省了高密度積層板PCB技術(shù)所帶來(lái)的額外成本。當需要考慮低價(jià)格點(diǎn)時(shí)，就要精打細算每一分錢(qián),這時(shí)原材料成本的些許降低都會(huì )顯得很關(guān)鍵。

Garmin采用高度集成的芯片以降低成本。在架構上，Nuvi 205的設計僅被分為三個(gè)部分：GPS處理、存儲器和模擬功能。

在基本GPS處理這塊，ST的單片RF前端STA5620對來(lái)自?xún)炔?5mm2的陶瓷塊貼片天線(xiàn)的RF信號進(jìn)行解調和轉換。因獨立GPS在形態(tài)方面所受的限制比嵌入在其它系統內(如手機)GPS的要少，所以，在該產(chǎn)品內仍裝進(jìn)了較大的、具有比小巧沖壓金屬天線(xiàn)增益更高的天線(xiàn)。為獲得更快的信號定位時(shí)間，在接收器芯片前端采用了美信的LNA以進(jìn)一步提升信噪比。

來(lái)自RF接收器的信號被送至該系統內負責處理GPS相關(guān)器功能及系統控制和外設支持的最主要器件——打著(zhù)Garmin-ST標記的一款處理器。這款有Garmin標記的處理器與ST基于A(yíng)RM核、內置GPS功能的“Cartesio”系列STA2062處理器在物理特征和功能屬性方面有許多類(lèi)似，用它配以ST的RF前端顯然順理成章。語(yǔ)音合成、LCD控制、微控制器功能、USB和存儲器接口都恰到好處地包含其中。

該處理器所用的系統存儲器是來(lái)自Hynix的32MB DDR SDRAM(用于工作的存儲器)和SanDisk的2GB iNAND閃存。閃存用于儲存全部地圖數據和系統代碼(下載到DDR SDRAM)且帶一個(gè)管理與主處理器接口的NAND控制器。耗損均衡(wear leveling)或糾錯以及SD或SPI總線(xiàn)接口的格式化處理也都是由該控制器芯片完成，該控制器與明顯是采用多級單元(MLC)NAND芯片的存儲器封裝在一起。

模擬功能

除GPS和存儲器外，其余部分實(shí)現了系統的模擬功能。凌力爾特的LTC35571負責USB電池充電和DC-DC轉換;凌力爾特的另一款芯片LT3591用于夏普LCD觸摸屏模塊所用的白色LED背光的電源管理。觸摸屏控制器采用的是TI的TSC2046，TI的另兩款芯片PCM1774和TPA2010分別實(shí)現立體聲DAC和音頻功放功能。

GPS性能和價(jià)格的每次突破都會(huì )引發(fā)新一輪購買(mǎi)潮，而Garmin看來(lái)是意欲吸引對價(jià)格較敏感的用戶(hù)。隨著(zhù)功能足夠齊全的PND以低于200美元的價(jià)位批量出現在大賣(mài)場(chǎng)中，對Garmin及其所有競爭對手來(lái)說(shuō)，下一個(gè)問(wèn)題顯然就是：離100美元還有多遠?

圖：Garmin Nuvi 205的內部構造及相關(guān)組件