您好、欢迎来到现金彩票网!
当前位置:秒速牛牛 > 通信控制器 >

【拆解任天堂WiiU】控制器无线通信功能颇具匠心

发布时间:2019-06-12 00:32 来源:未知 编辑:admin

  任天堂的新款台式游戏机“Wii U”于2012年12月8日上市。Wii U的最大特点是配备了采用6.2英寸显示屏(附带电阻膜式触摸面板)的控制器“Wii U Game Pad”。Game Pad画面与游戏机主机连接的电视机的画面联动。

  该系统的关键是游戏机主机与Game Pad之间的无线通信。《日经电子》编辑部在技术人员的协助下,以无线通信功能为中心对Wii U进行了拆解分析。

  Wii U的游戏机主机会生成1080p高清影像,然后通过HDMI端子以非压缩方式传输给电视机,同时向Game Pad传输经过编码压缩的影像。Game Pad会将用户的输入操作结果发送给游戏机主机。游戏机主机根据输入操作的结果进行运算处理,使游戏得以进行。也就是说,一旦通信中断游戏就会无法进行。

  Wii U游戏机主机配备支持IEEE802.11n(11n)的2.4GHz频带和5GHz频带无线GHz频带用来与互联网进行通信。5GHz频带用于与Game Pad之间的数据收发。除了原来的IEEE802.11b/g以外,2.4GHz频带多用于微波炉和蓝牙(Bluetooth)等。估计是为了不受到此类其他通信方式的阻碍,Wii U在与Game Pad之间的数据收发中选择了5GHz频带。

  5GHz频带的其他电磁波较少,同时直进性较高,但传输距离较短。为此,任天堂将游戏机主机和Game Pad可以稳定通信的范围定为“在同一房间内”。

  那么,如何确保游戏机主机与Game Pad间的通信质量呢?为了弄清这一点,记者在把玩任天堂Wii U游戏“Nintendo Land”的过程中,采用美国Fluke Networks公司便携式通信分析仪“OptiView XG Wireless”(东阳科技公司销售的产品)进行了检测(图1)。

  检测在Wii U游戏机主机和平板控制器“Game Pad”之间交换进行的无线LAN通信的数据传输速度和带宽等。检测中采用了Fluke Networks的便携式通信分析仪“OptiViewXG Wireless”。

  游戏过程中的数据传输速度根据线路状况而发生变化,大约为3M~11Mbit/秒。短时间内多次进行触摸面板操作以及游戏加载时,数据传输速度会提高。

  据此次协助记者进行检测的技术人员等介绍,向Game Pad发送的影像具有像素为854×480、帧频为30~60帧/秒的“高清画质”。一位精通影像传输技术的技术人员表示:“如果编码压缩后再发送,数Mbit/秒就可以传输完。”测定值与该推测一致。

  检测中值得关注的是,与Game Pad侧进行通信时基本固定采用数据传输速度为58.5Mbit/秒的调制参数,向游戏机主机通信时基本固定采用数据传输速度为52Mbit/秒的调制参数。无线传输路径(空间流)的数量均为一个,都采用带宽为20MHz的通信模式。

  拆解游戏机主机和Game Pad后发现,2.4GHz频带和5GHz频带的无线LAN都分别采用了两根天线)。也就是说,虽然可以支持两个空间流通信,但任天堂却特意控制在了一个上。帮助拆解的无线技术人员认为:“这可能是为了设置冗余,从而保证通信质量。”

  记者购买并拆解了2012年12月8日上市的Wii U。游戏机主机构造与原来的Wii基本一样。除了主板以外,Game Pad还在端子封装中使用了小型基板。

  游戏机主机配备支持IEEE802.11n的2.4GHz频带和5GHz频带无线GHz频带用于互联网通信,5GHz频带用于游戏机主机与Game Pad之间的通信。分别采用两根金属天线。另外,部件是编辑部推测的。

  与游戏机主机一样,Game Pad也配备两根用于5GHz频带无线LAN的天线。无线LAN模块通过板对板连接器封装在主板背面。此外,主板背面还配备两个单轴地磁传感器、一个三轴加速度传感器和NFC用读写器模块。另外,部件是编辑部推测的。

  笔者尝试拿着Game Pad走动,与游戏机主机间的距离渐渐拉长后,一旦超过某个距离,终端就会发出警告。再远一些,最后就会突然无法玩游戏了。在无法玩游戏之前,从游戏机主机一直以58.5Mbit/秒的模式向Game Pad发送信息。

  一般无线LAN在电波条件恶化时会相应地进行控制,以逐步降低传输速度。目的是尽量不让通信中断。但Wii U好像没有采用这种方式。具有游戏机特有的“果断性”,如果画质恶化或无法好好操作就不再进行通信。

  协助拆解的无线技术人员称,而且,“大量采用RTS/CTS数据包”也是一个特点。RTS/CTS是一个旨在向其他无线系统宣告占有无线区间的机制。这样做的理由是大量采用RTS/CTS后,其他系统就不会对Wii U游戏机主机和Game Pad之间的通信产生影响。

  从硬件上也可以看出Wii U为使游戏机主机与Game Pad之间实现高速稳定通信所采取的改进措施。比如,游戏机主机上2.4GHz频带和5GHz频带的无线模块是分开的。某AV设备技术人员指出,虽然可以在模块上配备通过一个芯片支持两个频带的收发LSI,不过“由于要交替进行2.4GHz频带处理和5GHz频带处理,因此虽然时间较短,但切换时仍需要花费时间。采用两个无线LAN模块应该是为了缩短切换时间”。这位技术人员还表示:“为了能够稳定地通信,要切实保持两根天线间的距离。”

  Game Pad也为了确保5GHz频带的通信质量而颇下功夫。5GHz频带的无线LAN模块经由板对板(Board to Board)连接器封装在主板的背面。其正面有一个尺寸与无线LAN模块相同的区域(图5)

  Game Pad主板正面有一个尺寸与背面封装的无线LAN模块相同的区域。此外,还封装了单轴地磁传感器和三轴陀螺仪传感器。另外,部件是编辑部推测的。

  前面提到的那位AV设备技术人员认为:“封装位置定在背面还是正面应该是经过讨论的。最后的结论是远离液晶面板以抑制液晶面板产生的电磁噪声影响。”

  除了无线技术以外,Game Pad的十字键、“模拟摇杆”(Analog Pad)和运动传感器等操作系统也会影响游戏体验。其中,可体现出任天堂“匠心独运”的是地磁传感器。

  目前,除了便携式游戏机和游戏机外设以外,智能手机和平板电脑等便携终端大多采用配备MR元件和A-D转换电路等外围电路的、约2~4mm见方的三轴地磁传感器。

  Game Pad配备了三个采用MI元件的美国PNI Sensor公司的单轴地磁传感器。即采用了圆筒型,尺寸大于使用MR元件的地磁传感器。而且,还外置控制该传感器的IC,因此地磁传感器占据的体积比MR传感器更大。

  一般来说,MI元件的分辨率高于MR元件。与小型化相比,任天堂此举明显更注重分辨率。(日经技术在线! 供稿)

http://upschool.net/tongxinkongzhiqi/240.html
锟斤拷锟斤拷锟斤拷QQ微锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷微锟斤拷
关于我们|联系我们|版权声明|网站地图|
Copyright © 2002-2019 现金彩票 版权所有