我最近在展示我的新款Garmin 先行者 945 智能手表。 我的朋友们对它印象深刻，因为它几乎提供了其他智能手表上的所有功能。 他们对我坚持到最后的一项功能大为赞叹-充电后可使用十多天。 他们的手表最多能用三天。
Garmin 先行者 945 将您能想到的所有功能都装进了这个小巧的空间里。
功能列表相当广泛。 老实说，我只用了其中的一小部分。 但那些我用过的，我真的很喜欢。 对我来说，两个关键的应用程序都需要使用 GPS，正如您所期望的那样，Garmin 的 GPS 工作完美无瑕。 首先是跟踪运行的能力。 GPS 清楚地知道我在哪里，去过哪里，并能很好地绘制出路线。 它能告诉我与跑步相关的所有健身统计数据。
我利用的第二个应用是打高尔夫球时的测距仪和记分卡。 在我这样的比赛中，你要利用一切可以利用的优势。 知道一码以内的球洞距离也很有帮助。 它还会记录我的所有分数，这有助于让我保持诚实。
最长电池寿命
先行者 945 与其他同类产品的真正区别在于电池续航时间。除了一些卓越的工程设计外，最大的原因是使用了Ambiq®Apollo2 超低功耗系统芯片。2.5 x 2.5 毫米的 Apollo2 是第二代产品，其工作频率为 10 μA/MHz，远远优于工作频率为 34 μA/MHz 的上一代产品。需要注意的是，现在还有一种更新的器件 Apollo3 Blue，其功耗规格更低，低至 6 μA/MHz，并增加了片上 SRAM 的数量。蓝色 "指的是该器件专用的第二个内核，用于超低功耗蓝牙® 低能耗 5 连接。
Apollo2 SoC 的核心是 Ambiq 获得专利的亚阈值功耗优化技术(SPOT®) 和带有浮点运算单元的Arm® Cortex®-M4 处理器。 该设备集成了高达 1 Mbyte 的闪存和 256 kbytes 的 RAM，可容纳无线电和传感器开销，同时还为应用代码和算法留出了空间。
我听说小米手表彩色版也采用了相同的处理器，但我还没有机会对其进行解剖（目前还没有），所以无法确认。 值得注意的是，它还标榜自己拥有两周的运行时间，所以我猜这与配备了 Ambiq 处理器有关。 不过，这个问题我还是留到下一篇文章中再说吧。
有趣的题外话：同样包含 Ambiq 处理器的Matrix PowerWatch 由嵌入式太阳能电池供电。 因此，它从不需要充电。 太酷了 我在最近的 CES 展会上看到了这款产品。
由于空间有限，Garmin 的设计师们真的把这些设备都塞得满满的。 第一张图显示的是电路板的正面，第二张图显示的是电池剥离后的背面。 Ambiq 设备出现在背面，即图中的左上角。
我如何知道 Garmin Forerunner 945 内部使用的处理器？ 如图所示，我把手表拆开了。 尽管这样做让我很痛苦，但我必须看看是什么东西让手表在一次充电后能运行如此之久。 先行者 945 手表主要由 Garmin 团队自主设计，设计团队分布在美国和加拿大。
这款手表可以在水下使用，给我留下了深刻印象。 规格书称，它的使用距离可达 50 米。 我相信他们的话。 它的表面还采用了康宁大猩猩 DX 玻璃。 表圈由纤维增强聚合物制成。 我明白为什么拆开它如此困难了。 老虎钳、锤子和锋利的螺丝刀（不幸的是）是首选工具。
主要是本地加工
Apollo2 SoC 为手表处理传感器，然后在本地处理这些数据。 将数据保存在手表内（而无需到云端处理）有很多好处。 最大的好处是可以近乎实时地处理和显示数据。 这也意味着手表不必总是处于 "连接 "模式，以免耗费电池电量。
将数据保存在本地可减轻用户的安全顾虑，因为数据永远不需要提供给第三方。 用户可以跑步、打高尔夫球或进行其他形式的锻炼，并在完成后立即显示健身计算结果。 一般来说，手表只有在与其他设备（如手机、平板电脑或个人电脑）同步时，才会将数据发回云端，以便长期保留。
请注意，电路板上还有第二个处理器，由意法半导体公司提供。 该设备驱动显示器，运行更高级别的操作系统，即与显示器相关的更高级别的应用程序。 如图 1 所示，显示屏提供了大量信息，并由五个按钮控制。 它们有助于在各种应用程序之间切换并控制背光。 阳光下可见的透反射式像素内存（MIP）液晶显示屏可显示 240 x 240 像素。
与采用内部电压调节器的部件一样，Garmin 工程师在设计时必须牢记的一个考虑因素是，电容器和电感器要尽可能靠近处理器，并采用非常短的迹线。
充足的内存
其他组件包括用于海拔测量的压力传感器、心率监测器和全球定位系统。 Winbond 128-Mbit SDRAM 具有一些独特的功能，可将功耗降至最低。 例如，它支持部分阵列自刷新（PASR）和自动温度补偿自刷新（ATCSR）等特殊功能。
电路板背面安装了一个来自Kioxia America（前身为ToshibaMemory America）的 128-Gbit NAND 闪存。 这样，手表就能存储 1000 首歌曲。 该存储器件以完全同步模式运行，采用 1.8 V 电源供电。 当然，各种无线电（Wi-Fi®、蓝牙、ANT+ 和 GPS）都有天线。
据 Ambiq 的技术人员介绍，Garmin 的设计师们做足了功课，真正将 Apollo2 处理器的潜力发挥到了极致。 他们声称，在整个设计过程中，两家公司密切合作，甚至在设计的关键部分每周都进行合作。 请注意，Ambiq 向我明确表示，他们不允许对其客户或其产品发表评论。 不过，该公司还是为本文提供了一些高级信息。
Ambiq 向 Garmin 工程师提供了 SDK，其中包括硬件抽象层以及外设的底层接口驱动程序。 由于 Apollo2 基于标准的 Arm Cortex-M4，因此大多数工程师对它都非常熟悉。 Ambiq 使用标准编译器和开发接口及工具，如 J-Link 接口。
先行者 945 消耗的大部分电量来自两个方面：背光和 GPS，前者一般不会长时间开启，后者则可能在跑步、散步、骑车和打高尔夫球（是的，有些人认为打高尔夫球也是一种锻炼）等锻炼过程中长时间开启。 该设备的半反射显示屏在明亮的光线下使用时不需要背光灯，因此可以节省电能。 用于心脏监测的 LED 指示灯通常一直亮着，但用户可自行配置。
最后，电路板背面粘贴了一块 3.8 V、255mAh 的电池。 设计人员很好地将电池挤了进去，并确保它不会对手表造成发热问题，因为它直接位于组件之上。
最重要的是，要在有限的体积内设计出一款功能如此繁多的手表，难度可想而知。 最大限度地发挥每个组件的潜力是必须的，而 Garmin 的设计师们显然能够胜任这项任务。
关于作者
理查德-纳斯是 OpenSystems Media 的执行副总裁。 他的主要职责包括为 OpenSystems Media 的嵌入式和物联网产品组合的各个方面确定方向，包括网站、电子通讯、印刷和数字杂志以及其他各种数字和印刷活动。 他在开发公司在线教育门户网站 Embedded University 方面发挥了重要作用。 在此之前，纳斯曾担任 UBM 旗下屡获殊荣的《设计新闻》（Design News）的品牌总监。 在此之前，他曾领导 UBM Canon 医疗器械集团的内容团队，以及美国、欧洲和亚洲的所有定制属性和活动。 纳斯从事工程 OEM 行业已超过 25 年。 在此之前，他曾领导《EE Times》的内容团队，负责嵌入式组和定制组以及 TechOnline DesignLine 设计工程网站网络。 纳斯拥有新泽西理工学院的 BSEE 学位。
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来源：https://www.embedded-computing.com/home-page/smartwatch-boasts-two-weeks-on-a-charge#
我最近在展示我的新款Garmin 先行者 945 智能手表。 我的朋友们对它印象深刻，因为它几乎提供了其他智能手表上的所有功能。 他们对我坚持到最后的一项功能大为赞叹-充电后可使用十多天。 他们的手表最多能用三天。
Garmin 先行者 945 将您能想到的所有功能都装进了这个小巧的空间里。
功能列表相当广泛。 老实说，我只用了其中的一小部分。 但那些我用过的，我真的很喜欢。 对我来说，两个关键的应用程序都需要使用 GPS，正如您所期望的那样，Garmin 的 GPS 工作完美无瑕。 首先是跟踪运行的能力。 GPS 清楚地知道我在哪里，去过哪里，并能很好地绘制出路线。 它能告诉我与跑步相关的所有健身统计数据。
我利用的第二个应用是打高尔夫球时的测距仪和记分卡。 在我这样的比赛中，你要利用一切可以利用的优势。 知道一码以内的球洞距离也很有帮助。 它还会记录我的所有分数，这有助于让我保持诚实。
最长电池寿命
先行者 945 与同类产品的真正区别在于电池续航时间。除了一些卓越的工程设计外，最大的原因是使用了Ambiq Micro Apollo2 超低功耗微处理器。2.5 x 2.5 毫米的 Apollo2 是第二代产品，工作频率为 10 μA/MHz，远远优于工作频率为 34 μA/MHz 的上一代产品。需要注意的是，现在还有一种更新的器件 Apollo3 Blue，其功耗规格更低，低至 6 μA/MHz，并增加了片上 SRAM 的数量。蓝色 "指的是该器件专用的第二个内核，用于超低功耗蓝牙低功耗 5 连接。
Apollo2 SoC 的核心是 Ambiq 获得专利的亚阈值功率优化技术(SPOT) 和带有浮点运算单元的 Arm Cortex-M4 处理器。 该设备集成了高达 1 Mbyte 的闪存和 256 kbytes 的 RAM，可容纳无线电和传感器开销，同时还为应用代码和算法留出了空间。
我听说小米手表彩色版也采用了相同的处理器，但我还没有机会对其进行解剖（目前还没有），所以无法确认。 值得注意的是，它还标榜自己拥有两周的运行时间，所以我猜这与配备了 Ambiq 处理器有关。 不过，这个问题我还是留到下一篇文章中再说吧。
有趣的题外话：同样包含 Ambiq 处理器的Matrix PowerWatch 由嵌入式太阳能电池供电。 因此，它从不需要充电。 太酷了 我在最近的 CES 展会上看到了这款产品。
由于空间有限，Garmin 的设计师们真的把这些设备都塞得满满的。 第一张图显示的是电路板的正面，第二张图显示的是电池剥离后的背面。 Ambiq 设备出现在背面，即图中的左上角。
我如何知道 Garmin Forerunner 945 内部使用的处理器？ 如图所示，我把手表拆开了。 尽管这样做让我很痛苦，但我必须看看是什么东西让手表在一次充电后能运行如此之久。 先行者 945 手表主要由 Garmin 团队自主设计，设计团队分布在美国和加拿大。
这款手表可以在水下使用，给我留下了深刻印象。 规格书称，它的使用距离可达 50 米。 我相信他们的话。 它的表面还采用了康宁大猩猩 DX 玻璃。 表圈由纤维增强聚合物制成。 我明白为什么拆开它如此困难了。 老虎钳、锤子和锋利的螺丝刀（不幸的是）是首选工具。
主要是本地加工
Apollo2 SoC 为手表处理传感器，然后在本地处理这些数据。 将数据保存在手表内（而无需到云端处理）有很多好处。 最大的好处是可以近乎实时地处理和显示数据。 这也意味着手表不必总是处于 "连接 "模式，以免耗费电池电量。
将数据保存在本地可减轻用户的安全顾虑，因为数据永远不需要提供给第三方。 用户可以跑步、打高尔夫球或进行其他形式的锻炼，并在完成后立即显示健身计算结果。 一般来说，手表只有在与其他设备（如手机、平板电脑或个人电脑）同步时，才会将数据发回云端，以便长期保留。
请注意，电路板上还有第二个处理器，由意法半导体公司提供。 该设备驱动显示器，运行更高级别的操作系统，即与显示器相关的更高级别的应用程序。 如图 1 所示，显示屏提供了大量信息，并由五个按钮控制。 它们有助于在各种应用程序之间切换并控制背光。 阳光下可见的透反射式像素内存（MIP）液晶显示屏可显示 240 x 240 像素。
与采用内部电压调节器的部件一样，Garmin 工程师在设计时必须牢记的一个考虑因素是，电容器和电感器要尽可能靠近处理器，并采用非常短的迹线。
充足的内存
其他组件包括用于海拔测量的压力传感器、心率监测器和全球定位系统。 Winbond 128-Mbit SDRAM 具有一些独特的功能，可将功耗降至最低。 例如，它支持部分阵列自刷新（PASR）和自动温度补偿自刷新（ATCSR）等特殊功能。
电路板背面安装了一个来自Kioxia America（前身为ToshibaMemory America）的 128-Gbit NAND 闪存。 这样，手表就能存储 1000 首歌曲。 该存储器件以完全同步模式运行，采用 1.8 V 电源供电。 当然，各种无线电（WiFi、蓝牙、ANT+ 和 GPS）都有天线。
据 Ambiq 的技术人员介绍，Garmin 的设计师们做足了功课，真正将 Apollo2 处理器的潜力发挥到了极致。 他们声称，在整个设计过程中，两家公司密切合作，甚至在设计的关键部分每周都进行合作。 请注意，Ambiq 向我明确表示，他们不允许对其客户或其产品发表评论。 不过，该公司还是为本文提供了一些高级信息。
Ambiq 向 Garmin 工程师提供了 SDK，其中包括硬件抽象层以及外设的底层接口驱动程序。 由于 Apollo2 基于标准的 Arm cortex M4，因此大多数工程师对它都非常熟悉。 Ambiq 使用标准编译器和开发接口及工具，如 J-Link 接口。
先行者 945 消耗的大部分电量来自两个方面：背光和 GPS，前者一般不会长时间开启，后者则可能在跑步、散步、骑车和打高尔夫球（是的，有些人认为打高尔夫球也是一种锻炼）等锻炼过程中长时间开启。 该设备的半反射显示屏在明亮的光线下使用时不需要背光灯，因此可以节省电能。 用于心脏监测的 LED 指示灯通常一直亮着，但用户可自行配置。
最后，电路板背面粘贴了一块 3.8 V、255mAh 的电池。 设计人员很好地将电池挤了进去，并确保它不会对手表造成发热问题，因为它直接位于组件之上。
最重要的是，要在有限的体积内设计出一款功能如此繁多的手表，难度可想而知。 最大限度地发挥每个组件的潜力是必须的，而 Garmin 的设计师们显然能够胜任这项任务。
关于作者
理查德-纳斯是 OpenSystems Media 的执行副总裁。 他的主要职责包括为 OpenSystems Media 的嵌入式和物联网产品组合的各个方面确定方向，包括网站、电子通讯、印刷和数字杂志以及其他各种数字和印刷活动。 他在开发公司在线教育门户网站 Embedded University 方面发挥了重要作用。 在此之前，纳斯曾担任 UBM 旗下屡获殊荣的《设计新闻》（Design News）的品牌总监。 在此之前，他曾领导 UBM Canon 医疗器械集团的内容团队，以及美国、欧洲和亚洲的所有定制属性和活动。 纳斯从事工程 OEM 行业已超过 25 年。 在此之前，他曾领导《EE Times》的内容团队，负责嵌入式组和定制组以及 TechOnline DesignLine 设计工程网站网络。 纳斯拥有新泽西理工学院的 BSEE 学位。
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