前言
本文档介绍了以 LGA 封装提供的低压 3 轴数字量输出线性 MEMS 加速度计。
LIS3DH 是属于 “nano” 系列的超低功耗高性能 3 轴线性加速度计，具有数字 I2C、 SPI 串行接口标准输出。
器件具有超低功耗工作模式，可实现高级节能、智能睡眠唤醒以及恢复睡眠功能。
LIS3DH 具有 ±2g/±4g/±8g/±16g 的动态用户可选满量程，并能通过 1 Hz 到 5 kHz 的输出数据速率测量加速度。
器件可配置为通过独立的惯性唤醒 / 自由落体事件以及通过器件自身的位置生成中断信号。
中断发生器的阈值和时序可由终端用户动态设定。
也可通过可自动编程的睡眠唤醒和恢复睡眠功能提高节能效率。
LIS3DH 集成了 32 级先进先出 (FIFO) 缓冲区供用户存储数据，从而可减少主机处理器的干预。
LIS3DH 采用纤薄的小型塑料平面网格阵列封装 (LGA)，可确保在更大的温度范围 （-40 °C至 +85 °C）内正常工作。
SMD 封装的尺寸和重量都超小，非常适用于手持式便携应用 （比如手机和 PDA）或者任何需要减小封装大小和重量的其他应用







2工作模式
IS3DH 提供三种不同的工作模式，分别是掉电模式、正常模式和低功耗模式。正常模式可确保达到更高的分辨率，而低功耗模式可以进一步减少电流消耗。
施加电源后，LIS3DH 会执行 5 ms 的启动程序来加载修调参数。启动完成后，器件会自动配置为掉电模式。
参考 LIS3DH 数据手册， CTRL_REG1 的输出数据速率 (ODR) 和低功耗使能 (LPen) 位以及CTRL_REG4 的 HR 位用于选择工作模式 （掉电模式、正常模式和低功耗模式）以及输出数据速率 （表 2 和表 3）。








2.1掉电模式
器件处于掉电模式时，器件内部的全部内部块几乎都会关闭，以最大限度地降低功耗。但数字接口 （I2C 和 SPI）仍处于激活状态，以便与器件之间进行通信。配置寄存器内容会保留下来，输出数据寄存器不会更新，因此在进入掉电模式之前会保留上次在存储器中采样的数据。


2.2正常模式
在正常模式下，会以通过 DR 位选择的数据速率 (ODR) 生成数据，数据会用于通过CTRL_REG1 的 Zen、 Yen 和 Xen 位使能的轴。为已禁用的轴生成的数据为 00h。
数据中断生成有效，通过 INT1_CFG 寄存器进行配置。


2.3低功耗模式
正常模式可确保达到更高的分辨率，而低功耗模式可以进一步减少电流消耗。
在低功耗模式下，会以通过 DR 位选择的数据速率 (ODR) 生成数据，数据会用于通过CTRL_REG1 的 Zen、 Yen 和 Xen 位使能的轴。为已禁用的轴生成的数据为 00h。
数据中断生成有效，通过 INT1_CFG 寄存器进行配置。

2.4切换模式时序
切换模式时间如表 1 所示。




3启动序列
器件通电后，会自动将校准系数从嵌入式闪存下载到内部寄存器。启动程序完成后，也就是大约 5 毫秒后，器件会自动进入掉电模式。要导通器件并采集加速度数据，需要通过CTRL_REG1 选择其中一种工作模式并至少使能其中一个轴。
可使用下列通用序列对器件进行配置：
1.写 CTRL_REG1
2. 写 CTRL_REG2
3. 写 CTRL_REG3
4. 写 CTRL_REG4
5. 写 CTRL_REG5
6. 写 CTRL_REG6
7. 写入参考
8. 写 INT1_THS
9. 写 INT1_DUR
10. 写 INT1_CFG
11. 写 CTRL_REG5




3.1读取加速度数据
3.1.1使用状态寄存器
应对为器件提供的 STATUS_REG 进行轮询，以检查何时有可用的新数据集。读取程序如下：
1.读取 STATUS_REG
2. 如果 STATUS_REG(3) = 0，则转至 1
3. 如果 STATUS_REG(7) = 1，说明一些数据已被重写
4. 读 OUTX_L
5. 读 OUTX_H
6. 读 OUTY_L
7. 读 OUTY_H
8. 读 OUTZ_L
9. 读 OUTZ_H
10. 数据处理
11. 转至 1

第 3 步中进行的检查可了解读取速率是否适合数据生产速率。如果一个或多个加速度样本已被新数据覆盖，由于读取速率过慢的原因， STATUS_REG 的 ZYXOR 位会置 1。
如果器件内存在的所有数据均已被读取，同时尚未生成新数据，上溢位会自动清零。


3.1.2使用数据就绪 (DRY) 信号
可将器件配置为通过一个硬件信号决定何时有新的测量数据集可供读取。此信号由STATUS_REG 的 XYZDA 位表示。可通过将 CTRL_REG3 的 I1_DRDY1 位置 1、通过CTRL_REG6 的 H_LACTIVE 位将其极性设为低电平有效或高电平有效的方式将信号驱动到INT1 引脚。
新的加速度数据集已生成并可供读取时，数据就绪信号会上升为 1。所有已使能通道的数据高位部分 （29h、 2Bh、 2Dh）均读取完毕后，中断会复位。




3.1.3使用块数据 (BDU) 功能
如果加速度数据的读取速度特别慢并且不能通过 STATUS_REG 中存在的 XYZDA 位或通过RDY 信号进行同步 （或者不需要同步），则强烈建议将 CTRL_REG4 中的 BDU （块数据更新）位置 1。
此功能可避免读取与其它样本相关联的数值 （加速度数据的最高有效部分和最低有效部分）。特别是在 BDU 被激活的情况下，与每条通道相关联的数据寄存器始终会包含由器件生成的最新加速度数据，但如果发起了对给定寄存器对 （即 OUT_X_H 和 OUT_X_L、OUT_Y_H 和 OUT-Y_L、 OUT_Z_H 和 OUT_Z_L）的读取，读取数据的 MSB 和 LSB 部分之前，都会禁止刷新该寄存器对。


注：
BDU 仅会确保已同时对 OUT_X(Y, Z)_L 和 OUT_X(X,Z)_H 进行采样。例如，如果读取速度过慢，可能会读取在 T1 采样的 X 和 Y 以及在 T2 采样的 Z。


完整版请查看：附件
AN3308 LIS3DH MEMS 数字输出运动传感器 超低功耗高性能3 轴“nano” 加速度计.pdf.pdf (1.12 MB, 下载次数: 23)

2023-4-20 19:02 上传

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