一、产品简介 IAM-20680HT是一款适用于汽车非安全应用的6轴运动跟踪设备,它将3轴陀螺仪和3轴加速计集成在一个3x3x0.75mm3(16针LGA)封装中。它还具有4096字节的FIFO的buffer,可以允许处理器突发读取传感器数据,从而实现芯片的低功耗。 陀螺仪支持通过寄存器配置选择量程,包括 ±250 dps, ±500 dps, ±1000 dps, 和 ±2000 dps。加速计也可以配置量程:2g, ±4g, ±8g,和±16g。当然芯片还有其他业界领先的功能,16位的ADC、可配置的数字滤波器、嵌入式温度传感器(die的温度)和可配置中断。 通信接口支持400k的快速模式I2C以及8MHz的SPI。 芯片框图: 二、推荐应用场景导航系统的辅助工具 升降门运动检测 摄像头稳定和视觉系统 HUD 汽车报警器 保险车辆追踪 远程信息处理
三、主要特征1.陀螺仪数字输出、4档量程可配置以及集成16位ADC 可配置低通数字滤波器 工厂已校准灵敏度比例因子 支持自检
2.加速计数字输出、4档量程可配置以及集成16位ADC 两个可配置中断 低功耗模式支持WOM运动唤醒终端 支持自检
3.其他特征特别小的LGA封装:3x3x0.75 mm3 最小化陀螺仪和加速计之间串扰灵敏度 4096字节的FIFO buffer支持突发读取传感器数据 数字输出的温度传感器(die的温度) 陀螺仪、加速计和温度传感器均支持可配置的数字滤波器 耐10000g的冲击 所有寄存器都支持400KHz的快速模式I2C和8MHz的SPI通信 符合RoHS和绿色标准
四、电气特性1.陀螺仪测试条件:VDD = 1.8V, VDDIO = 1.8V, T A = 25°C, Full Scale = 2000dps, Low-Noise Mode 2.加速计条件:VDD = 1.8V, VDDIO = 1.8V, T A = 25°C, Full Scale = 8g, Low-Noise Mode 3.直流电气特性条件:VDD = 1.8V, VDDIO = 1.8V, T A = 25°C, Low-Noise Mode 4.交流电气特性条件:VDD = 1.8V, VDDIO = 1.8V, T A = 25°C 5.通信电气特性I2C和SPI支持的模式及对应速率。 1)I2C时序测试条件:VDD = 1.8V, VDDIO = 1.8V, T A = 25°C。需注意规格书仅提供了快速模式的时序参数,标准模式的可以参考I2C标准文档,之前也写过,有兴趣的可以往前翻翻公众号文章或者去CSDN查看。 时序参数要求: 时序图:
2)SPI时序测试条件:VDD = 1.8V, VDDIO = 1.8V, T A = 25°C, 时序图:
6.绝对最大参数范围超过下表范围可能导致芯片损坏,以及不能长时间运行在最大参数情景下,否则会导致可靠性下降。 7.热阻
五、管脚定义封装以及各轴极性: 各管脚定义:
芯片典型应用原理图(使用的是I2C通信):
外围器件的BOM清单:
六、详细说明1.工作模式芯片可配置各种模式,及对应陀螺仪、加速计的工作情况: 2.上电时序VDD上电过程内部电路开始复位,要求本过程CS和SCL/SPC管脚为低电平;如果芯片通信模式为I2C,则允许CS高电平,SCL/SPC管脚必须为低电平。因此不论何种模式上电过程要避免SCL/SPC信号电平为高。 如果上电时序不符合要求,可能导致数字接口初始化异常,需要在电源稳定后进行软复位操作(PWR_MGMT_1 寄存器设置为0x81),同时需注意,由于数字接口初始化异常,也许会导致通过I2C配置寄存器时无ack应答信号。 另外在交流电气特性中有要求,供电上升时间(10%~90%)要在0.01ms~100ms之间,且上升过程单调无回勾等不良现象。 推荐整个上电过程:上电完成后马上进行软复位、选择最佳时钟源,然后进行输出数据速率设置,量程设置,滤波器设置,以及最后进行工作模式配置。 3.中断芯片INT支持3种中断类型,每种都可以单独启用或者关闭: 1)运动唤醒WOM中断芯片支持运动检测能力,超过设置的阈值即可触发。配置本中断的步骤: 配置加速计工作:PWR_MGMT_1 寄存器(0x6B) 设置ACCEL_CYCLE = 0, SLEEP = 0, 和GYRO_STANDBY = 0; 配置加速计:ACCEL_CONFIG2寄存器(0x1D)设置ACCEL_FCHOICE_B = 0和A_DLPF_CFG[2:0] = b111; 使能运动中断:INT_ENABLE寄存器(0x38)设置WOM_INT_EN[2:0] = b111; 设置阈值:通过ACCEL_WOM_THR寄存器 (0x1F)进行设置; 使能加速计硬件智能:ACCEL_INTEL_CTRL寄存器(0x69)设置ACCEL_INTEL_EN = 1和ACCEL_INTEL_MODE = 1 以及第1位设置为0; 设置WOM中断ODR(输出数据速率):根据需要进行LP_MODE_CFG 寄存器(0x1E)设置ACCEL_WOM_ODR_CTRL[3:0], 使能循环模式:PWR_MGMT_2寄存器(0x6C)设置STBY_XA = STBY_YA = STBY_ZA = 0, 和STBY_XG = STBY_YG = STBY_ZG = 1,同时 PWR_MGMT_1寄存器(0x6B)设置ACCEL_CYCLE = 1。 4.通信接口芯片可通过CS管脚配置通信模式,以及在I2C或SPI通信下复用I/O的功能: 1)I2C通信如使用I2C通信时(CS=1),芯片只能为slave,最大速率支持到400KHz。支持7位地址:110100X,其中最后一位可通过SA0/SDO配置,如SA0=0是,最后一位为0,SA0=1则最后一位为1。这样就可以允许2个芯片挂在同一路I2C上。 单字节写的I2C格式: 2)SPI通信当使用SPI通信(CS=0)时,芯片只能作为Slave设备,通信速率最高8MHz,最多支持同一路SPI挂2个本芯片: SPI通信特征: 上升沿采样,下降沿发送数据; 最大速率8MHz; 读写操作最少需要16个时钟周期; 第一个字节是设备地址和读/写控制位(1读0写):
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