窥探佳能DV的秘方!析FS11真机全拆解
佳能:DV专家到底有何独到之处
虽说广大影友记住“佳能”这个响亮的名字更多是通过它规模庞大的数码相机产品线。但佳能的数码摄像机在业内的实力也绝对是三甲之列——其XH和XL系列专业数码摄像机都以物美价廉而著称:能够以和竞争对手相似甚至更低的价格提供更为实惠的功能配置。事实上佳能的消费级DV产品同样具备这样的特质,能够具备一些让人意想不到的性能特征:譬如FS11上高达45倍光学变焦比的摄像镜头、再比如HF11上高达32GB的内置闪存——这几乎让另购SDHC卡变得没有必要。
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那么,佳能在自家的DV产品线里,到底应用了怎样的独门绝技,使它们如此具有性价比呢?好奇心很容易驱使人们产生“拆开”一台先进DV的想法——毕竟在消费类DV早已普及的今天,“意见领袖们”已经懒于把拆成一堆零件的某个产品仔细分析一番以证实其无有所值——最近几年,除了少数业内人士,广大群众很少有机会了解那些先进的”数码小玩意”内部到底是怎样的情景:
可能正是基于这样的考虑,佳能官方安排了这次对FS11的完全拆解:尽管后者只是一台标清DV而非时下流行的高清制品,但毕竟其刚刚发布不久,从制造工艺和技术上可以代表当前的平均水平。
开膛破肚:FS11内部基本结构(1)
附:为帮助广大读者了解FS11的内部特征,除芯片部分照片外,本文照片点击均可见清晰大图
FS11上的1/6英寸百万像素级CCD在DV上不算稀罕——但是其主电路的构成无疑会或多或少的反映其DV线的整体思路:
卸下第一枚螺丝,拆解必须按照一定的
顺序进行,否则机壳是无法顺利打开的
第一块被卸开的外壳:电池舱盖链接到底部外壳,主意要
预先拆除舱盖和机身连接的导线
顶部中央的蓝色塑料环处是FS11内置用于保存时钟等CMOS数据的电池
至于那块CMOS,我们在后面就可以看到。
除LCD一侧外,塑料外壳大部被拆掉的FS11,此时
机身各大模块依然通过金属骨架紧密相连
FS11拆解的复杂程度超过了想象,尽管该机档次并不算高(5000元售价的标清DV),但是较高的集成程度,和过于紧凑的机身内部给拆机带来很大的困难。在颇费周折除了塑料外壳后,镜头模块,主要的PCB板等重要结构依然隐藏在坚固的金属骨架下面。
开膛破肚:FS11内部基本结构(2)
首先我们还是先来看看各主要模组分离后的FS11,然后我们再来介绍实现这一场景的过程:
下图中,用于固定机身各模组的金属骨架被逐个拆除了:
除LCD一侧外的最后一块外壳:镜头外镜筒和机载MIC也被拆除
LCD一侧外壳及线路于机身分离后,此时该部分依然连接着LCD屏
上图中,①是和LCD连接在一起的FS11机身侧面结构,其上包含了大量排线和零部件的固定限位孔;②则是包含内置闪存,USB传输接口和按键操作区的机身后部结构,我们在本页第一张大图中已经标示了这个区域,此时FS11机身上的各大模组已经全部分离开。接下来,我们就来一一细看FS11上的各个主要零部件!
直击核心问题:FS11主电路板芯片浅析
注:本页关于芯片的介绍,均系笔者结合第三方机构的部分公开资料判断所得,未得到佳能官方的证实,仅供有兴趣的读者参考
主电路板芯片大观,如上图,③就是核心的DIGIC DVII影像处理,其他几块电路板正面的芯片稍后一一介绍。好啦先来看这块电路板是怎样卸下的:
下两图均是主电路板的分离过程:
这块双面主电路板密密麻麻的贴着许多集成块。下面我们就来一一来看电路板正面这几块芯片。
下图中这三块芯片,都与日本富士通(FUJITSU)公司密切相关,①据佳能工程师介绍,是FS11的主控制芯片,辅助DICIC主处理芯片进行通短的管理,并实现大量机身的控制功能,从编号分析,结合一部分FUJITSU公司的公开资料,我们可以初步判断这是一块源自富士通的MCU微控制芯片,但估计应该是按照佳能需求定制生产的面向专门应用的产品(ASSP)故芯片上没有LOGO和型号标记。
上图中②,MSC1007,根据笔者手头的资料,系富士通依照TI的规范制造的(ASSP)特定功能芯片,用于ATA/SDHC的转换功能,支持4G以上SDHC的读写,支持UDMA模式运行,BGA封装,厚度仅1.05mm(7x7x1.05mm)。
图中⑥MB44C0系列,是这三块富士通制造的芯片中唯一打着FUJITSU微电子部门特色商标的芯片,不过遗憾的是我们无法在其官网上查到关于这块芯片的任何信息。
再来看下面这张图:
上图中③笔者还想说一些很奇特的现象:刚才我们看到,那块疑似从FUJITSU定制的主控制芯片并无任何LOGO和型号,但佳能的DIGIC DVII影像处理器上却明确的标注了MB8AA1150这个型号,从现有资料看,这正是FUJITSU MB8系列FPGA芯片的通用编号方法,在其官网上可以查阅到关于这类产品的一些信息,而富士通制造的可编程门阵列(FPGA)芯片也确实经常被日系厂商用于自己开发的影像处理程序的硬件载体。
上图中⑤“SST39VF800A”是一片美国SST公司生产的Multi-Purpose Flash (MPF)既多功能CMOS芯片,从目前掌握的资料看,这和我们常见的DIY主板上的CMOS芯片作用类似,用于保存FS11的基本设置信息,该CMOS芯片的容量为8Mbit,程序响应速度为14微秒。
正面的最后一块芯片,图④中的芯片,大家想必都很熟悉了,ELPIDA的内存颗粒现在随处可见,不过这块存储颗粒稍微特殊,目前掌握的资料看,S2132EC-75-E是一块运行速度133MHz,容量为128MB的Mobile版SDRAM颗粒,可能支持ECC校验,是专门针对手机等Mobile设备制造的缓存颗粒。
直击核心问题:FS11主电路板芯片浅析(2)
注:本页关于芯片的介绍,均系笔者结合第三方机构的部分公开资料判断所得,未得到佳能官方的证实,仅供有兴趣的读者参考
再来看FS11主电路板的背面,三枚芯片也是各有来历:
下图:①意法半导体的STM29W640GT闪存颗粒,是一枚非定制产品,容量64Mbit(注意,不是MB,64Mbit约合8MB),驱动电压2.7-3.6 V,随即存取时间可以低达60纳秒,估计该闪存芯片正是FS11的固件存放位置。
下图②判断其是一枚Renesas(亚洲瑞萨科技)制造的R8系列8位MCU或MPU芯片,目前仅知其基于RISC架构,至今难以获得该芯片的更多资料。瑞萨科技是三菱和日立的半导体部合并而成的,世界第三大半导体制造商。
下图③,现代的内存颗粒,FS11竟然使用了两枚速度、规格、容量均完全不同的内存颗粒作为缓存,目前我们尚不清楚佳能是如何分工两枚缓存的(另一枚就是上文我们介绍的ELPIDA的128MB,133MHz SDRAM),这枚现代(海力士)制造的HY5MS7B2BL FP-6E是一枚针对Mobile移动应用设计的DDR SDRAM,512MB容量,支持ECC校验,运行频率185MHz。2007下半年才开始供货的新产品,其最大特点就是省电——尽管其性能并不突出。
最后的小插曲:佳能FS11的视频输出和MIC输入部分的电路板:一块日本AKM公司制造的CODEC(ADC/DAC二合一)芯片清晰可见,AK4863VQ,其同族产品均是面向多媒体应用的多声道编解码芯片,但AK4663VQ的具体性能在AKM官网上无从查找。事实上,世界知名的德国Marian和美国Presonus品牌的专业录音设备上,也常用AKM的编解码芯片,AKM的特点是功耗小,对外围电路要求简单,对各种电磁干扰不敏感。
看FS11的机械部件
上面两页的内容是不是很枯燥:的确,摄影爱好者往往难以对电子元器件产生真正的兴趣,尽管它们才是FS11这类新产品真正区别于老式产品的核心特征——接下来,我们看点轻松的内容:
现场的佳能工程师表示,FS11的旋转结构非常可靠,能够在频繁扭转使用LCD的条件下妥善保护排线。
关键部件:45倍变焦镜头和CCD传感器
下图就是FS11引以为豪的45倍变焦镜头:
如上图,CCD十分紧密的固定在镜头尾座后部,还用柔性复合材料进行了防尘密封。
其它部件:内置闪存和扬声器
至此,FS11的主要部件,我们就介绍完了,下面我们来看看其他为FS11正常工作服务的组件:
首先来看最初卸下的底部壳体,电池盖的内侧
有一个小开关,可以保护DV不会在电池意外取出时受损
上图是内置闪存电路板的背面,可见两个很像方向传感器又很像石英晶振的元件。笔者无从查找其资料。想必广大渊博的影友知晓其来历……
回放DV影像时,播音的扬声器就固定在LCD一侧
机壳上,估计也是由AKM芯片为核心的电路控制
扬声器直径16mm,只和索尼的E888耳塞
单元一样大,但是表面涂布有阻尼涂层
一桌子螺丝……时间有限,我们没有看到工程师如何再让它恢复如初
好了,我们的讲述到此结束,尽管我们没有拆开镜头,尽管按键控制区的内部还没发一览无余,但是关于一台佳能DV的内部构造如何,想必各位看官已经是了然于胸。在此,由于笔者所知有限,亦难免行文之中有谬误之处,故不便再做评论。欢迎广大泡泡网友在文后的评论中把自己的看法和大家共同分享!<