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ADXL345_中文数据手册.pdf

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资源描述

1、 Rev. D Document Feedback Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that may result from its use. Specif_ications subject

2、to change without notice. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 20092

3、013 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Technical Support 功能框图 3-AXISSENSORSENSEELECTRONICSDIGITALFILTERADXL345POWERMANAGEMENTCONTROLANDINTERRUPTLOGICSERIAL I/OINT1VSVDD I/OINT2SDA/SDI/SDIOSDO/ALTADDRESSSCL/SCLKGNDADC32 LEVELFIFOCS07925-001图 1.ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文,敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误,ADI不对

4、翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性,请参考ADI提供的最新英文版数据手册。3轴, 2 g/ 4 g/ 8 g/ 16 g 数字加速度计ADXL345特性 超低功耗:VS= 2.5 V时(典型值),测量模式下低至23 A,待机模式下为0.1 A 功耗随带宽自动按比例变化 用户可选的分辨率 10位固定分辨率 全分辨率,分辨率随g 范围提高而提高,16 g时高达13位(在所有g范围内保持4 mg/LSB的比例系数) 正在申请专利的嵌入式存储器管理系统采用FIFO技术,可将主机处理器负荷降至最低 单振/双振检测 活动/非活动监控 自由落体检测 电源电压范围:2.0 V至3.

5、6 V I/O电压范围:1.7 V至VSSPI(3线和4线)和I2C数字接口 灵活的中断模式,可映射到任一中断引脚 通过串行命令可选测量范围 通过串行命令可选带宽 宽温度范围(40C至+85) 抗冲击能力:10,000 g 无铅/符合RoHS标准 小而薄:3 mm 5 mm 1 mm,LGA封装 应用 手机 医疗仪器 游戏和定点设备 工业仪器仪表 个人导航设备 硬盘驱动器(HDD)保护概述 ADXL345是一款小而薄的超低功耗3 轴加速度计,分辨率高 (13位),测量范围达16 g。数字输出数据为16位二进制补码格式,可通过SPI(3线或4线)或I2C数字接口访问。 ADXL345非常适合移动

6、设备应用。它可以在倾斜检测应用中测量静态重力加速度,还可以测量运动或冲击导致的动态加速度。其高分辨率(3.9 mg /LSB),能够测量不到1.0的倾斜角度变化。 该器件提供多种特殊检测功能。活动和非活动检测功能通过比较任意轴上的加速度与用户设置的阈值来检测有无运动发生。敲击检测功能可以检测任意方向的单振和双振动作。自由落体检测功能可以检测器件是否正在掉落。这些功能可以独立映射到两个中断输出引脚中的一个。正在申请专利的集成式存储器管理系统采用一个32级先进先出(FIFO)缓冲器,可用于存储数据,从而将主机处理器负荷降至最低,并降低整体系统功耗。 低功耗模式支持基于运动的智能电源管理,从而以极低

7、的功耗进行阈值感测和运动加速度测量。 ADXL345采用3 mm 5 mm 1 mm, 14引脚小型超薄塑料封装。Rev. D | Page 2 of 40 目录ADXL345特性 . 1应用 . 1概述 . 1功能框图 1修订历史 3技术规格 4绝对最大额定值 . 6热阻 . 6封装信息 . 6ESD警告 6引脚配置和功能描述 7典型性能参数 . 8工作原理 13电源时序 . 13省电 . 14串行通信 15SPI 15I2C. 18中断 . 20FIFO. 21自测 . 22寄存器图 23寄存器定义 24应用信息 28电源去耦 . 28机械安装注意事项 . 28敲击检测 . 28阈值 .

8、29链接模式 . 29休眠模式与低功耗模式 30偏移校准 . 30使用自测功能 31高位数据速率的数据格式化 32噪声性能 . 33非 2.5伏电压下的操作 33最低数据速率时的偏移性能 34加速度灵敏度轴 35布局和设计建议 36外形尺寸 37订购指南 . 37Rev. D | Page 3 of 40 ADXL345修订历史 2013年2月修订版C至修订版D 更改图13、图14和图15 .9更改表15 .222011年5月修订版B至修订版C 增加“防止总线流量错误”部分 15更改图37、图38和图39 .16更改表12 .19更改“使用自测”部分 31更改“加速度灵敏度轴”部分 .3520

9、10年11月修订版A至修订版B 更改表1中的“Z轴0 g偏移与温度的关系参数” .4更改图10至图15 9更改“订购指南”.372010年4月-修订版0至修订版A 更改特性部分和概述部分 1更改技术规格部分 .3更改表2和表3 5增加封装信息部分、图2和表4;重新排序 5更改表5的引脚12描述 .6增加典型性能参数部分 .7更改工作原理和电源时序部分 .12更改省电部分、表7 、表8 、自动休眠模式部分和待机模式部分 13更改SPI部分 .14更改图36至图38 15更改表9和表10 16更改I2C部分和表11 17更改表12 .18更改中断、活动、静止、自由落体部分 19增加表13 .19更

10、改FIFO部分 20更改自测部分和表15至表18 21增加图42和表14 21更改表19 .22更改寄存器0x1D THRESH_TAP(读/ 写)部分、寄存器0x1E、寄存0x1F、寄存器0x20 - OFSX,OFSY,OSXZ(读/写)部分、寄存器0x21 DUR(读/写)部分、寄存器0x22 Latent(读/写)部分以及寄存器0x 23-Window(读/写)部分 23更改ACT_X启用位、INACT_X启用位部分、寄存器0x28 - THRESH_FF(读/写)部分、寄存器0x29 TIME_FF(读/写)部分、Asleep位部分和AUTO_SLEEP位部分 .24更改休眠位部分

11、25更改电源去耦部分、机械安装注意事项部分及敲击检测部分 .27更改阈值部分 28更改休眠模式与低功耗模式部分 .29增加偏移校准部分 .29更改使用自测部分 .30增加高位数据速率的数据格式化部分、图48和图49 31增加噪声性能部分、图 50至图52,及非2.5伏电压下的操作部分 32增加最低数据速率时的偏移性能部分、图53至图55 332009年6月-版本0:初始版 Rev. D | Page 4 of 40 技术规格除非另有说明,TA= 25C, VS = 2.5 V, VDD I/O= 1.8 V, 加速度= 0 g , CS= 10 uni03BCF钽电容, CI/O= 0.1 u

12、ni03BCF, 输出数据速率(ODR)= 800Hz。保证所有最低和最高技术规格。无法保证典型技术规格。表 1.参数 测试条件 最小值 典型值1最大值 单位 传感器输入 各轴 测量范围 用户可选 2, 4, 8, 16 g 非线性度 满量程百分比 0.5 % 轴间对齐误差 0.1 度 跨轴灵敏度21 % 输出分辨率 各轴 所有g范围 10位分辨率 10 位 2 g范围 全分辨率 10 位 4 g范围 全分辨率 11 位 8 g范围 全分辨率 12 位 16 g范围 全分辨率 13 位 灵敏度 各轴 XOUT、YOUT、ZOUT灵敏度 所有g 范围,全分辨率 230 256 282 LSB/g

13、 2 g, 10位分辨率 230 256 282 LSB/g 4 g, 10位分辨率 115 128 141 LSB/g 8 g, 10位分辨率 57 64 71 LSB/g 16 g, 10位分辨率 29 32 35 LSB/g相对于理想值的灵敏度偏差 所有 g范围 1.0 % XOUT、YOUT和ZOUT比例因子 所有g范围,全分辨率 3.5 3.9 4.3 mg/LSB 2 g, 10位分辨率 3.5 3.9 4.3 mg/LSB 4 g, 10位分辨率 7.1 7.8 8.7 mg/LSB 8 g, 10位分辨率 14.1 15.6 17.5 mg/LSB 16 g, 10位分辨率 2

14、8.6 31.2 34.5 mg/LSB 温度引起的灵敏度变化 0.01 %/C 0 g偏移 各轴 XOUT和 YOUT的 0 g输出 150 0 +150 mg ZOUT的 0 g输出 250 0 +250 mg 相对于理想值的 0 g输出偏差, XOUT, YOUT 35 mg 相对于理想值的 0 g输出偏差, ZOUT 40 mg X轴和Y 轴的0 g偏移与温度的关系 0.4 mg/C Z轴的0 g偏移与温度的关系 1.2 mg/C 噪声 X轴和Y轴 2 g, 10位分辨率或所有g范围,全分辨率,ODR= 100 Hz 0.75 LSB rms Z轴 2 g, 10位分辨率或所有g范围,

15、全分辨率,ODR= 100 Hz 1.1 LSB rms 输出数据速率和带宽 用户可选 输出数据速率(ODR )3, 4,5 0.1 3200 Hz 自测6X轴上的输出变化 0.20 2.10 g Y轴上的输出变化 2.10 0.20 g Z轴上的输出变化 0.30 3.40 g 电源 工作电压范围(VS) 2.0 2.5 3.6 V 接口电压范围(VDD I/O) 1.7 1.8 VS V 电源电流 ODR 100 Hz 140 A ODR 10 Hz 30 A 待机模式漏电流 0.1 A 开启时间和唤醒时间7ODR = 3200 Hz 1.4 ms ADXL345Rev. D | Page

16、 5 of 40 参数 测试条件 最小值 典型值1最大值 单位 温度 工作温度范围 40 +85 C 重量 器件重量 30 mg ADXL3451除了0 g输出和灵敏度以外,所示典型技术规格至少为零件总体的68,并基于平均1 最差情况,表示为目标值。对于0 g偏移和灵敏度,相对于理想值的偏差描述了平均1 的最差情况。2跨轴灵敏度定义为任意两轴之间的耦合。3带宽为 3 dB频率,为输出数据速率的一半,带宽= ODR/ 2。43200 Hz和1600 Hz ODR的输出格式与其他ODR的输出格式不同。“高位数据速率的数据格式化”部分描述了此差异。5输出数据速率低于6.25 Hz时,表示额外偏移随温

17、度的增加而变化,取决于选定的输出数据速率。详情请参阅“最低数据速率时的偏移性能”部分。6自测变化定义为SELF_TEST位= 1(在DATA_FORMAT寄存器上,地址0x31)时的输出(g)减去SELF_TEST位= 0时的输出(g)。由于器件过滤的作用,启用或禁用自测时,输出在4 后达到最终值,其中=1/(数据速率) 。器件必须在正常功率下操作(LOW_POWER位 = 0,在BW_RATE寄存器内,地址0x2C),以便自测正常运行。 7开启和唤醒时间取决于用户定义的带宽。在100 Hz数据速率时,开启时间和唤醒时间大约为11.1 ms。其他数据速率时,开启时间和唤醒时间大约为+1.1 m

18、s,其中= 1/(数据速率)。 Rev. D | Page 6 of 40 绝对最大额定值表 2. 参数 额定值 加速度 任意轴,无电 10,000 g 任意轴,有电 10,000 g VS 0.3 V至 +3.9 V VDD I/O 0.3 V至 +3.9 V 数字引脚 0.3 V至 VDD I/O + 0.3 V 或 3.9 V, 取较小者 所有其他引脚 0.3 V至 +3.9 V 输出短路持续时间(任意引脚接地) 未定 温度范围 有电 40C至 +105C 存储 40C至 +105C 热阻 表 3. 封装特性封装类型 JA JC 器件重量 14引脚 LGA 150C/W 85C/W 30

19、 mg 07925-1023 4 5 B# y w wv v v vC N T Y图 2 产品封装信息(顶视图)表 4. 封装标识信息标识码 字段说明 345B ADXL345器件标识符 # 符合RoHS标准yww 日期代码 vvvv 工厂批次代码 CNTY 原产国 ESD警告 ADXL345注意,超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损坏。这只是额定最值,不表示在这些条件下或者在任何其它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下,器件能够正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影响器件的可靠性。 封装信息 图 2和表4 的信息提供了ADXL345封装标识的详情。产品可用性的完整列表请参阅

20、“订购指南”部分。ESD(静电放电)敏感器件。带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放电。尽管本产品具有专利或专有保护电路,但在遇到高能量ESD时,器件可能会损坏。因此,应当采取适当的ESD防范措施,以避免器件性能下降或功能丧失。Rev. D | Page 7 of 40 引脚配置和功能描述07925-002CSSDA/SDI/SDIOSDO/ALT ADDRESSRESERVEDNCINT2INT1VDD I/OGNDRESERVEDGNDGNDVS13121110981234+x+y+z56147SCL/SCLKADXL345TOP VIEW(Not to Scale)图3 引脚配置(顶

21、视图)表5. 引脚功能描述引脚编号 引脚名称 描述 1 VDD I/O 数字接口电源电压。该引脚必须接地。 保留。该引脚必须连接到VS或保持断开。 该引脚必须接地。 该引脚必须接地。 电源电压。 片选。 中断1输出。 中断2输出。 内部不连接。 保留。该引脚必须接地或保持断开。 串行数据输出(SPI 4线)/备用I2C地址选择(I2C) 串行数据(I2C)/串行数据输入(SPI 4线)/串行数据输入和输出(SPI 3线)。串行通信时钟。SCL为I2C时钟,SCLK为SPI时钟。 2 GND 3 RESERVED 4 5 6 VS7 CS8 INT1 9 INT2 10 NC 11 RESERV

22、ED 12 13 14 SCL/SCLK ADXL345Rev. D | Page 8 of 40 典型性能参数02468101214161820150 100 50 0 50 100 150ZERO g OFFSET (mg)PERCENT OF POPULATION(%)07925-204图 4. 25 C时的X 轴 0 偏移,VS= 2.5 V20468101214161820150 100 50 0 50 100 150ZERO g OFFSET (mg)PERCENTOF POPULATION(%)07925-205图 5. 25 C时的Y 轴 0 偏移,VS= 2.5 V20468

23、101214161820150 100 50 0 50 100 150ZERO g OFFSET (mg)PERCENT OFPOPULATION(%)07925-206图 6. 25 C时的Z 轴 0 偏移,VS= 2.5 V20468101214161820150 100 50 0 50 100 150ZERO g OFFSET (mg)PERCENT OF POPULATION(%)07925-207图 7. 25 C时的X 轴 0 偏移,VS= 3.3 V20468101214161820150 100 50 0 50 100 150ZERO g OFFSET (mg)PERCENT

24、OF POPULATION(%)07925-208图 8. 25 C时的Y 轴 0 偏移,VS= 3.3 V20468101214161820150 100 50 0 50 100 150ZERO g OFFSET (mg)PERCENT OFPOPULATION(%)07925-209图 9. 25 C时的Z 轴 0 偏移,VS= 3.3 VADXL345g gg gg gRev. D | Page 9 of 40 0510152025302.0 1.5 1.0 0.5 0 0.5 1.0 1.5 2.0ZERO g OFFSET TEMPERATURE COEFFICIENT (mg/C)

25、PERCENTOF POPULATION(%)07925-210图 10. X轴 0 偏移温度系数,VS= 2.5 V2.0 1.5 1.0 0.5 0 0.5 1.0 1.5 2.0ZERO g OFFSET TEMPERATURE COEFFICIENT (mg/C)PERCENT OF POPULATION(%)05201510253007925-211图 11. Y轴 0 偏移温度系数,VS= 2.5 V2.0 1.5 1.0 0.5 0 0.5 1.0 1.5 2.0ZERO g OFFSET TEMPERATURE COEFFICIENT (mg/C)PERCENTOFPOPULA

26、TION(%)052015102507925-212图 12. Z轴 0 偏移温度系数,VS= 2.5 V1501005005010015060 40 20 0 20 40 60 80 100TEMPERATURE (C)OUTPUT(mg)07925-213图 13. X轴 0 偏移与温度的关系45个器件焊接到PCB,VS= 2.5 V1501005005010015060 40 20 0 20 40 60 80 100TEMPERATURE (C)OUTPUT(mg)07925-214图 14. Y轴 0 偏移与温度的关系45个器件焊接到PCB,VS= 2.5 V7508008509009

27、5010001050110012501200115060 40 20 0 20 40 60 80 100TEMPERATURE (C)OUTPUT(mg)07925-215图 15. Z轴 1 偏移与温度的关系45个器件焊接到PCB,VS= 2.5 VADXL345g gg gg gRev. D | Page 10 of 40 0510152025303540455055230 234 238 242 246 250 254 258 262 266 270 274 278 282SENSITIVITY (LSB/g)PERCENT OFPOPULATION(%)07925-216图 16. 2

28、5 C时的X 轴灵敏度,VS= 2.5 V,全分辨率0510152025303540455055230 234 238 242 246 250 254 258 262 266 270 274 278 282SENSITIVITY (LSB/g)PERCENTOF POPULATION(%)07925-217图 17. 25 C时的Y 轴灵敏度,VS= 2.5 V,全分辨率0510152025303540455055230 234 238 242 246 250 254 258 262 266 270 274 278 282SENSITIVITY (LSB/g)PERCENTOFPOPULATI

29、ON(%)07925-218图 18. 25 C时的Z 轴灵敏度,VS= 2.5 V,全分辨率05101520253035400.02 0.01 0 0.01 0.02SENSITIVITY TEMPERATURE COEFFICIENT (%/C)PERCENTOF POPULATION(%)07925-219图 19 X轴灵敏度温度系数,VS= 2.5 V05101520253035400.02 0.01 0 0.01 0.02SENSITIVITY TEMPERATURE COEFFICIENT (%/C)PERCENT OF POPULATION(%)07925-220图 20 Y轴灵

30、敏度温度系数,VS= 2.5 V05101520253035400.02 0.01 0 0.01 0.02SENSITIVITY TEMPERATURE COEFFICIENT (%/C)PERCENT OF POPULATION(%)07925-221图 21 Z轴灵敏度温度系数,VS= 2.5 VADXL345Rev. D | Page 11 of 40 0 20 40 60 80 100 120TEMPERATURE (C)230235240245250255260265270275280SENSITIVITY(LSB/g)40 2007925-222图 22. X轴灵敏度与温度的关系8

31、个器件焊接到PCB,VS= 2.5 V,全分辨率230235240245250255260265270275280TEMPERATURE (C)SENSITIVITY(LSB/g)0 20 40 60 80 100 12040 2007925-223图 23. Y轴灵敏度与温度的关系8个器件焊接到PCB,VS = 2.5 V,全分辨率230235240245250255260265270275280TEMPERATURE (C)SENSITIVITY(LSB/g)0 20 40 60 80 100 12040 2007925-224图 24. Z轴灵敏度与温度的关系8个器件焊接到PCB,VS=

32、 2.5 V,全分辨率TEMPERATURE (C)230235240245250255260265270275280SENSITIVITY(LSB/g)0 20 40 60 80 100 12040 2007925-225图 25. X轴灵敏度与温度的关系8个器件焊接到PCB,VS= 3.3 V,全分辨率0 20 40 60 80 100 120TEMPERATURE (C)230235240245250255260265270275280SENSITIVITY(LSB/g)40 2007925-226图 26. Y轴灵敏度与温度的关系8个器件焊接到PCB,VS= 3.3 V,全分辨率0 2

33、0 40 60 80 100 120TEMPERATURE (C)230235240245250255260265270275280SENSITIVITY(LSB/g)40 2007925-227图 27. Z轴灵敏度与温度的关系8个器件焊接到PCB,VS= 3.3 V,全分辨率ADXL345Rev. D | Page 12 of 40 01020304050600.2 0.5 0.8 1.1 1.4 1.7 2.0SELF-TEST RESPONSE (g)PERCENTOF POPULATION(%)07925-228图 28. 25 C时的X 轴自测响应,VS= 2.5 V0102030

34、4050600.2 0.5 0.8 1.1 1.4 1.7 2.0SELF-TEST RESPONSE (g)PERCENT OF POPULATION(%)07925-229图 29. 25 C时的Y 轴自测响应,VS= 2.5 V01020304050600.3 0.9 1.5 2.1 2.7 3.3SELF-TEST RESPONSE (g)PERCENTOFPOPULATION(%)07925-230图 30. 25 C时的Z 轴自测响应,VS= 2.5 V0510152025100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200CURRENT CONS

35、UMPTION (A)PERCENT OFPOPULATION(%)07925-231图 31. 25 C时的功耗,100 Hz输出数据速率,VS= 2.5 V0204060801001201401601.60 3.12 6.25 12.50 25 50 100 200 400 800 1600 3200OUTPUT DATA RATE (Hz)CURRENT CONSUMPTION(A)07925-232图 32. 25C时功耗与输出数据速率的关系10个器件,VS= 2.5 V0501001502002.0 2.4 2.8 3.2 3.6SUPPLY VOLTAGE (V)SUPPLYCUR

36、RENT (A)07925-233图 33. 25 C时的电源电流与电源电压的关系,VSADXL345Rev. D | Page 13 of 40 表 6. 电源时序 条件 VS VDD I/O 描述 关断 关 关 该器件完全关断,但可能存在通信总线冲突。 总线禁用 开 关 该器件开启,进入待机模式,但通信不可用,并且与通信总线冲突。上电时应尽量减少该状态持续时间,以防冲突。 总线使能 关 开 无功能可用,但该器件不会与通信总线冲突。 待机或测量模式 开 开 上电时,器件处于待机模式,等待进入测量模式的命令,所有传感器功能关闭。该器件得到指示后进入测量模式,所有的传感器功能都可用。 ADXL3

37、45工作原理 ADXL345是一款完整的3 轴加速度测量系统,可选择的测量范围有2 g,4 g,8 g或16 g。既能测量运动或冲击导致的动态加速度,也能测量静止加速度,例如重力加速度,使得器件可作为倾斜传感器使用。 该传感器为多晶硅表面微加工结构,置于晶圆顶部。由于应用加速度,多晶硅弹簧悬挂于晶圆表面的结构之上,提供力量阻力。 差分电容由独立固定板和活动质量连接板组成,能对结构偏转进行测量。加速度使惯性质量偏转、差分电容失衡,从而传感器输出的幅度与加速度成正比。相敏解调用于确定加速度的幅度和极性。 电源时序 电源能以不损坏ADXL345的任何时序施加到VS或 VDD I/O。表6总结了所有可

38、能的上电模式。该接口电压电平设置了接口电源电压VDD I/O,其存在确保了ADXL345跟通信总线不冲突。单电源供电模式中,VDD I/O可以等于主电源VS。然而,在双电源应用中,VDD I/O可不等于VS,只要VS大于或等于VDD I/O,就可以容纳所需的接口电压。 施加VS,器件进入待机模式,此时功耗最小。器件等待施加 VDD I/O和接收进入测量模式的命令。(此命令可以通过设置POWER_CTL寄存器(地址0x2D)的测量位(位D3)启动。)此外,器件处于待机模式时,任何寄存器可以写入或读取,以配置器件。建议在待机模式配置器件,然后使能测量模式。清除测量位,器件返回到待机模式。Rev.

39、D | Page 14 of 40 表 7 典型功耗与数据速率 (TA= 25C, VS= 2.5 V, VDD I/O= 1.8 V)输出数据 速率(Hz) 带宽(Hz) 速率代码 IDD (A) 3200 1600 1111 140 1600 800 1110 90 800 400 1101 140 400 200 1100 140 200 100 1011 140 100 50 1010 140 50 25 1001 90 25 12.5 1000 60 12.5 6.25 0111 50 6.25 3.13 0110 45 3.13 1.56 0101 40 1.56 0.78 010

40、0 34 0.78 0.39 0011 23 0.39 0.20 0010 23 0.20 0.10 0001 23 0.10 0.05 0000 23 表8 低功耗模式(TA= 25C, VS= 2.5 V, VDD I/O= 1.8 V)下的典型功耗与数据速率输出数据 速率(Hz) 带宽(Hz) 速率代码 I DD (A) 400 200 1100 90 200 100 1011 60 100 50 1010 50 50 25 1001 45 25 12.5 1000 40 12.5 6.25 0111 34 ADXL345省电 功耗模式 ADXL345自动调节功耗,与输出数据速率成比例,

41、如表7所示。如果需要额外省电,可采用低功耗模式。该模式下,内部采样速率降低,12.5 Hz至 400 Hz数据速率范围内达到省电目的,而噪声略微变大。要进入低功耗模式,在BW_RATE寄存器(地址0x2C)中设置LOW_POWER位(位4)。表8 为低功耗模式下的功耗,低功耗模式的优势从中可见。相对于正常功耗模式的数据速率,低功耗模式的数据速率并无任何优势,表8 未列出。因此,低功耗模式下推荐仅使用表8 所列的数据速率。表7 和表8 列出了VS为 2.5 V时的功耗值。自动休眠模式 如果ADXL345在静止期间自动切换到休眠模式,可以省电。要使能此功能,在THRESH_INACT寄存器(地址0

42、x25)和 TIME_INACT寄存器(地址0x26)设置一个值表示静止(适当值视应用而定),然后在POWER_CTL寄存器(地址0x2D)中设置AUTO_SLEEP位(位D4)和链接位(位D5)。VS为 2.5 V时,该模式下低于12.5 Hz数据速率的功耗通常为23 uni03BCA。 待机模式 更低功率操作,也可以使用待机模式。待机模式下,功耗降低到0.1 uni03BCA(典型值)。该模式中,无测量发生。在POW-ER_CTL寄存器(地址0x2D)中,清除测量位(位D3),可进入待机模式。器件在待机模式下保存FIFO内容。Rev. D | Page 15 of 40 PROCESSOR

43、D OUTD IN/OUTD OUTADXL345CSSDIOSDOSCLK07925-004图 34. 3线式SPI连接图PROCESSORD OUTD OUTD IND OUTADXL345CSSDISDOSCLK07925-003图 35. 4线式SPI连接图PROCESSORD OUTD IN/OUTD OUTADXL345CSSDIOSDOSCLK07925-104图 36. 单根总线连接多个SPI器件时的推荐SPI连接图ADXL345串行通信 可采用I2C和 SPI数字通信。上述两种情况下,ADXL345作为从机运行。CS引脚上拉至VDD I/O,I2C模式使能。CS引脚应始终上拉

44、至VDD I/O或由外部控制器驱动,因为CS引脚无连接时,默认模式不存在。因此,如果没有采取这些措施,可能会导致该器件无法通信。SPI 模式下,CS引脚由总线主机控制。SPI和 I2C两种操作模式下,ADXL345写入期间,应忽略从ADXL345传输到主器件的数据。SPI 对于SPI,可3 线或4 线配置,如图34和图35的连接图所示。在 DATA_FORMAT寄存器(地址 0x31)中,选择4 线模式清除 SPI位(位 D6),选择3 线模式则设置SPI位。最大负载为100 pF时,最大SPI时钟速度为5 MHz,时序方案按照时钟极性(CPOL)= 1、时钟相位(CPHA)= 1执行。如果主

45、处理器的时钟极性和相位配置之前,将电源施加到ADXL345, CS引脚应在时钟极性和相位改变之前连接至高电平。使用3线SPI时,推荐将SDO引脚上拉至VDD I/O抑或通过10 kuni03A9电阻下拉至接地。 CS为串行端口使能线,由SPI 主机控制。如图所示,此线必须在传输起点变为低电平,传输终点变为高电平。SCLK为串行端口时钟,由SPI主机提供。无传输期间,SCLK为空闲高电平状态。 SDI和 SDO分别为串行数据输入和输出。SCLK下降沿时数据更新,SCLK上升沿时进行采样。 要在单次传输内读取或写入多个字节,必须设置位于第一个字节传输(MB,图36至图38)R /W位后的多字节位。

46、寄存器寻址和数据的第一个字节后,时钟脉冲的随后每次设置(8个时钟脉冲)导致 ADXL345指向下一个寄存器的读取 /写入。时钟脉冲停止后,移位才随之中止,CS失效。要执行不同不连续寄存器的读取或写入,传输之间CS必须失效,新寄存器另行处理。图 38显示了3 线式SPI读取或写入的时序图。图36和图 37分别显示了4 线式SPI读取和写入的时序图。要进行该器件的正确操作,任何时候都必须满足表 9和表10中的逻辑阈值和时序参数。 SPI通信速率大于或等于2 MHz时,推荐采用3200 Hz和 1600 Hz的输出数据速率。只有通信速度大于或等于400 kHz时,推荐使用800 Hz的输出数据速率,

47、剩余的数据传输速率按比例增减。例如,200 Hz输出数据速率时,推荐的最低通信速度为100 kHz。以高于推荐的最大值输出数据速率运行,可能会对加速度数据产生不良影响,包括采样丢失或额外噪声。 防止总线通信错误 ADXL345CS引脚同时用于启动SPI传输和使能I2C模式。在连接多个器件的SPI总线上使用ADXL345时,其CS引脚在主机与其它器件通信时保持高电平。可能存在这样的情况,传输给另一个器件的SPI命令看起来像是一个有效的I2C命令。这种情况下,ADXL345将此命令解读为试图在I2C模式下通信,可能会干扰其它总线通信。除非能够充分控制总线通信,确保这种情况不会发生,否则建议在SDI

48、引脚之前增加一个逻辑门,如图36所示。当为高电平时,此 OR门使SDA线保持高电平,以防止ADXL345处的SPI总线通信表现为I2C起始命令。Rev. D | Page 16 of 40 07925-017tDELAYtSETUPtHOLDtSDOX X XW MB A5 A0 D7 D0X X XADDRESS BITS DATA BITStSCLKtMtS tQUIETtDIStCS,DISSCLKSDISDOCS图 37. 4线式SPI写入07925-018CSX X XR MB A5 A0D7 D0XX XADDRESS BITSDATA BITStDISSCLKSDISDOtQUIETtCS,DIStSDOtSETUPtHOLDtDELAYtSCLKtMtS图38. 4线式SPI读取07925-019CStDELAYtSETUP tHOLDtSDOR/W MB A5 A0 D7 D0ADDRESS BITS DATA BITStSCLKtMtStQUIETtCS,DISSCLKSDIOSDONOTES1. tSDOIS ONLY PRESENT DURING READS.图 39. 3线式SPI读取/ 写入ADXL345Rev. D | Page 17 of 40 表 9. SPI数字输入/ 输出限值1参数 测试条件 最小值 最大值 单位 数字输入 低电

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