MMA845x-加速度、倾角传感器中文操作手册

1、MMA8451三轴加速度传感器，16引脚，QFN封装,数字I2C输出，8位/14位精度可选，量程+2g/+4g/8g可选,电源供电1.95v-3.6v可选。输出数据速率从156到SOOHZo有两个可编程的中断引脚，7个中断源。可检测自由落体、运动、脉冲、振动等、倾角等。32个采样FIFO.每次采样都通过高通滤波后传入FIFOo典型应用有：电子罗盘，静态姿态、运动检测，笔记本电子书等便携设备的翻滚、自由落体检测，实时的方向检测可用于虚拟现实设备或3d游戏中的位置检测，便携设备的节能应用中的运动检测等等。VDDIO1111阻惘MBYPNCMMA8451QSCLGND|-1l1ll1671i&iii

2、iii|9_.TopViewGNDINT1GNDINT2Z三轴对应的重力输出VDDIO4.7ICQ16V-S.6VInterfaceVoltage(:IItJVDDI0gBYPVDDIO4.7ICQ0.1pF0.1pF3NC5CLGND1.95V-3.6VQVDDMMAS451Qi6i8iNC；13.I卜E；JGNJD:卫INT2；A：4.7pK-OIMTMSDAOSCLO-OIMT2OSAO典型连接引脚定义如下:引脚编号引脚名称引脚描述引脚状态1VDDIO内部电源供电(1.623.6v)输入2BYP旁路电容输入3NC悬空引脚开路4SCLI2C串行时钟漏极开路5GND接地输入6SDAI2C串行

3、数据漏极开路7SA0I2C最低有效位地址输入8NC悬空引脚开路9INT2中断请求引脚2输出10GND接地输入11INTI中断请求引脚1输出12GND接地输入13NC悬空引脚开路14VDD电源Cl.95-3.6v)输入15NC悬空引脚开路16NC悬空引脚开路灵敏度由count/g表示，2g量程下，可达409g,4g量程下，可达204&g,8g量程下，可达1024/gMMA8451状态转换图MMA8451内部框图，分为数字部分和模拟部分在OFF模式下，数字部分和模拟部分都不工作在STANDBY模式下，IIC通信照常进行，但模拟模块被禁止，内部时钟停止在ACTIVE模式下（WAKE或SLEEP）,I

4、IC通信照常进行，数字和模拟模块都正常工作I2C串行通信MMA8451使用I2C串行通信和外部交换数据，MMA8451可通过中断信号指示新的采样序列可用，也可通过设置使用中断信号指示设备的移动、自由落体、瞬变、方向、单/双击。I2C总线使用三根信号线进行通信，分别是SCL、SDA和SA0,外部上拉电阻需要将SDA和SCL接到VDDIO上，当总线空闲时，这两根线表现为高电平状态。MMA8451的I2C接口可工作在快速模式400KHZ或普通模式100KHz总线传输开始由START信号触发，START信号定义为，当数据线从高电平跳变到低电平，而时钟线SCL仍然保持高电平。由主机发送START信号过后

5、，I2C总线被认为从空闲（free）状态进入忙（busy）状态。紧接着START信号后主机发送的字节，前7位用于指示从机地址，第8位用于指示数据方向是读出（1数据从从机到主机）还是写入（0数据从主机到从机）。地址发送完毕后，总线上的所有从机将自己的地址和总线上接收到的地址进行比较，地址匹配的设备即为主机选中设备。第9个脉冲为应答响应，发送设备必须在这个ACK周期内释放数据线，而接收设备则需要在ACK周期的时钟高电平期间将数据线拉低。SCL线是高电平时，SDA线由低电平向高电平切换，这个情况表示停止条件。停止条件将终止发送器的发送。主机也可重复发出起始(START)条件，对于MMA8451,重复

6、的起始条件可用于读取一些特殊的寄存器。MMA8451的地址被设置为Oxlc或Oxld,可用引脚7(SAO)的高低电平来选择。当SAO为高电平时，Oxld地址被选中有效，当SAO为低电平时，Oxlc地址被选中有效。重点概念：START条件：时钟线SCL为高电平期间，数据线从高电平跳变到低电平START代码，使用10口模拟IIC/*m*mpm*m*m*m*I2CSTART信号时钟脉冲高电平期间，数据线负跳变*/voidIIC_start(void)IIC_SCL=O;时钟线低IIC_SDA=1;/数据线高_asm(nop);IIC_SCL=1;/时钟线高_asm(nop);IIC_SDA=O;/数

7、据线从高跳变到低_asm(nop);IIC_SCL=O;时钟线低STOP条件：时钟线SCL为高电平期间，数据线从低电平跳变到高电平I2CSTOP信号时钟脉冲高电平期间，数据线正跳变*/voidIIC_stop(void)IIC_SCL=O;时钟线低_asm(nop);IIC_SDA=O;/数据线低_asm(nop);IIC_SCL=1;/时钟线高_asm(nop);IIC_SDA=1;/数据线正跳变_asm(nop);IIC_SCL=O;时钟线低ACK：确认，由地址匹配成功的从机在第9个脉冲周期内发出，这时主机释放数据线，从机在时钟高电平期间将数据线置为低电平。MMA8451的I2C操作：1.

8、单个字节读主机发送START,紧接着主机给出7位地址(Oxld或Oxlc),并置第8位为0,表示数据从主机到从机。从机匹配地址后，返回确认ACK信号，接着主机传输8位寄存器地址，从机返回确认ACKo主机再次发岀START,并给出7位从机地址，并置第8位为1,表示数据从从机到主机，从机确认后返回8位寄存器数据。主机不确认，并发出STOP。注意：除了START,STOP,ACK以外，其它数据在时钟高电平期间必须维持不变。SlaveData7:0MasterSlaveSTLteviceAddress6:0RegisterAddress7:0AKSRDeviceAddress|6:0NAKSPAKDa

9、ta7:0SlaveData7:0SlaveData7:0单个字节读时序主机发送八位数据或地址代码如下(使用10口模拟)宣穴*穴*穴*穴*穴*穴*宣*宣*穴*穴*穴*穴*穴*宣*字节发送程序发送c(可以是数据也可是地址)，送完后接收从应答不考虑从应答位voidsend_byte(unsignedcharc)unsignedchari;for(i=0;i8;i+)IIC_SCL=O;if(ci)&0 x80川C_SDA=1;/发送1elseIIC_SDA=0;发送0_asm(nop);IIC_SCL=1;时钟高电平_asm(nop);IIC_SCL=O;时钟低电平_asm(nop);/第9个脉冲

10、IIC_SDA=1;/发送完8bit,释放总线准备接收应答位_asm(nop);IIC_SCL=1;_asm(nop);/sda上数据即是从应答位IIC_SCL=O;/不考虑从应答位，但要控制好时序杠注意:发送设备地址时，MMA8451地址为0011100(Oxlc,SAO=O)或0011101(Oxld,SAO=1),可将SAO引脚直接接地或接高电平，以接高电平为例，地址为7位，高位在前，地位在后，第8位为数据方向选择，若后续数据为主机到从机，则为0,若后续数据为从机到主机，则为1。以单个字节读为例，地址设为Oxld,见时序图，START信号过后，则应发送00111010,即0 x3A可先如

11、下定义，#defineMMA8451_ADD0X3A2.第二次发送地址，则后续数据为从机到主机，第8位为1,可发送MMA8451_ADD+1即可多字节读AKAKNAKSPMasterData7:0D牝7:0STDeviceAddress6:0WRegisterAddress7:0SRDeviceAddress6:0RAKMasterAKAKAKData7.0Slave多字节读和单字节读基本相同，如果读完单字节后，主机不发送NAK和STOP,并对从机响应AK,则从机设备会自动将主机发送的寄存器地址加1,并发送对应的寄存器内容，直到主机响应NAK和STOPo主机响应AK或NAK程序代码如下*主应答

12、（包含ack:SDA=0和no_ack:SDA=l）入口参数：ack_mainl应答ack,0,无需应答nak注：ack：scl高电平期间，数据线低/nak：scl高电平期间，数据线高voidIIC_ack_main(unsignedcharack_main)IIC_SCL=0;if(ack_main)IIC_SDA=0;/ack主应答elseIIC_SDA=1;no_ack无需应答_asm(nop);IIC_SCL=1;_asm(nop);IIC_SCL=0;3.单个字节写MasterSTDeviceAddress6:0WRegisterAddress7:0Data7:0SPSlave单个字

13、节写入和单个字节读略有不同，区别在于发送为寄存器地址后，主机不再重复发送START信号和设备地址,而是直接给出写入的数据。代码如下：4多个字节写多个字节写和单个字节写类似，只要主机发送STOP信号，则可以连续写入，写入的寄存器地址自动增加。STDeviceAddress6:0WRegisterAddress7:0Data7:0Data7:0SPMasterMMA8451寄存器：状态寄存器STATUS/F_STATUS地址0 x00控制寄存器CTRL.REG1,地址0 x2a76543210ASLPRATE1ASLPRATEODR2DR1DR0LNOISEFREADACTIVEASLP_RATE

14、1:O：设置睡眠模式采样频率，默认00DR2:0）：数据速率选择。默认为000,800HzDR2DR1DR0数据速率Hz周期ms0008001.250014002.5010200501110010100502010112.5801106.251601111.56640注意：当设备在睡眠模式下，数据输岀速率以ASLP_RATE1:O为准，DR设置速率无效。LNOISE：3.XYZ数据设置寄存器XY乙DATACFG，地址OxOe76543210000HPFOUT00FS1FSOHPF.OUT：高通滤波器数据输出使能。HPF_OUT=1：使能；HPF_OUT=0：禁止。FS1:FSO：XYZ量程设置

15、。如下表所示：FS1FSO量程002g014g108g11保留=MMA8452Q寄存器说明=1vINT_SOURCE:SystemInterruptStatusRegister地址：OxOC,只读，功能说明：用于获取当前中断源Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitOSRC_ASLP0SRC_TRANSSRC_LNDPRTSRC_PULSESRC_FF_MT0SRC_DRDYSRC_ASLP：1:产生自动睡眠/唤醒中断0：未产生自动睡眠/唤醒中断SRC_TRANS：1:产生瞬态中断0：未产生瞬态中断SRC_LNDPRT：1:产生侧翻中断0：未产生侧翻中断SRC_PULSE

16、：1:产生脉冲中断0：未产生脉冲中断SRC_FF_MT：1:产生自由落体/震动中断0：未产自由落体/震动中断SRC.DRDY：1:丘生数据完备中断0：未产生数据完备中断2、XYZ_DATA_CFGRegister地址:OxOE,读/写功能说明：用于配置高通输出数据以及量程设定Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitO000HPF_OUT00FS1FSO00000010HPF_OUT：1:使能高通输出数据0：关闭高通输出数据FS1：0):00：2g01：4g10：8g11:待定3、PULSE_CFGPulseConfigurationRegister地址:0 x21,读/写

17、功能说明：用于设定X/Y/Z三轴脉冲模式(单脉冲/双脉冲)Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitODPAELEZDPEFEZSPEFEYDPEFEYSPEFEXDPEFEXSPEFE01010101ELE：0：禁止事件检测1:使能事件检测ZDPEFE(XDPEFE/YDPEFE)：0：关闭Z(X/Y)轴双脉冲检测1：使能Z(X/Y)轴双脉冲检测ZSPEFE(XSPEFE/YSPEFE)：0：关闭Z(X/Y)轴单脉冲检测1：使能z(X/Y)轴单脉冲检测4、PULSE_SRCPulseSourceRegister地址：0 x22,只读功能说明：用于判断当前脉冲事件以及方向B

18、it7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitOEAAxZAxYAxXDPEPolZPolYPoIXEA:0：无脉冲中断事件产生1:有脉冲中断事件产生AxZ(AxX/AxY)：0：无Z(X/Y)轴脉冲中断事件产生1：有Z(X/Y)轴脉冲中断事件产生DPE：0：单脉冲中断事件产生1:双脉冲中断事件产生PolZ(PolX/PolY)：0：Z(X/Y)轴脉冲中断事件产生方向为正方向1：z(X/Y)轴脉冲中断事件产生方向为负方向5VPULSE_THSXPulseThresholdforXRegisters地址:0 x23,读/写功能说明：X轴脉冲阀值设定Bit7Bit6Bit5Bit4B

19、it3Bit2BitlBitO0THSX6THSX5THSX4THSX3THSX2THSX1THSX001110101THSX0阀值设定6、PULSE_THSYPulseThresholdforYRegisters地址:0 x24,读/写功能说明：Y轴脉冲阀值设定Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitO0THSY6THSY5THSY4THSY3THSY2THSY1THSY001110101THSY6:0阀值设定7、PULSE_THSZPulseThresholdforZRegisters地址:0 x25,读/写功能说明：Z轴脉冲阀值设定Bit7Bit6Bit5Bit4B

20、it3Bit2BitlBitO0THSZ6THSZ5THSZ4THSZ3THSZ2THSZ1THSZO01110101THSZ6:0阀值设定8、PULSE_TMLTPulseTimeWindow1Register地址:0 x26,读/写功能说明：脉冲时间限制设定（脉冲开始到消去，指定轴从阀值到低于阀值的一个时间段，用于判断一个有效的脉冲）Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitOTMLT7TMLT6TMLT5TMLT4TMLT3TMLT2TMLT1TMLTOTMLT7:0脉冲时间限制设定9、PULSE_LTCYPulseLatencyTimerRegister地址：0 x

21、27,读/写功能说明：检测到第一个有效脉冲后延缓的时间，在该延缓时间内，不检测新的脉冲Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitOLTCY7LTCY6LTCY5LTCY4LTCY3LTCY2LTCY1LTCYOLTCY7:0脉冲时间限制设定10%PL_STATUSPortrait/LandscapeStatusRegister地址：0 x10,只读功能说明：侧翻状态Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitONEWLPLO000LAPO1LAPO0BAFRONEWLP：0：状态没发生改变1：状态发生改变（前后翻转、侧翻、Z轴锁定超出）L0：0：没超出锁定

22、条件1：超出Z轴锁定角度LAPO1：0:00：翻转角度为纵向朝上01：翻转角度为纵向朝下10：翻转角度为横向朝右11：翻转角度为横向朝左BAFRO：0：往前翻1：往后翻11vPL_CFGRegister地址Oxll,读/写功能说明：侧翻配置寄存器Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitODBCNTMPlEN00000011000000DBCNTM：0：当条件不满足时，去抖计数器减一1:当条件不满足时，去抖计数器直接淸空PL.EN：0：关闭侧翻检测1:使能侧翻检测12.PL_COUNTRegister地址：0 x12,读/写功能说明：侧翻去抖计数器阀值Bit7Bit6Bit

23、5Bit4Bit3Bit2BitlBitODBNCE7DBNCE6DBNCE5DBNCE4DBNCE3DBNCE2DBNCE1DBNCEO01000000DBNCE7：0：侧翻去抖计数器阀值43、PL_BF_ZCOMPRegister地址：0 x13,读/写功能说明：z轴锁定角固定阀值以及前后翻转固定阀值Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitOBKFR1BKFRO000ZL0CK2ZL0CK1ZLOCKO01000100BKFR7：6：前后翻转75ZLOCK2：0:Z轴锁定角固定阀值2944、P丄THS_REGRegister地址：0 x14,读/写功能说明：横向翻转角

24、度阀值Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitOPLTHS4PLTHS3PLTHS2PLTHS1PLTHS0HYS2HYS1HYS010000100P_L_THS7:3：侧翻阀值为45。HYS2：0：侧翻阀值浮动范围为1445、FF_MT_CFGRegister地址：0 x15,读/写功能说明：Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitOELEOAEZEFEYEFEXEFE00011111000ELE:0：自由落体/震动事件禁止1：自由落体/震动事件使能OAE:0：自由落体标志1：震动标志ZEFE(XEFE/YEFE):0：Z(X/Y)轴检测关闭1：Z

25、(X/Y)轴检测使能46、FF_MT_SRCFreefallandMotionSourceRegister地址：0 x16,只读功能说明：自由落体/震动中断源寄存器Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitOEA0ZHEZHPYHEYHPXHEXHPEA:0：没有事件发生1：至少有一个事件(X/Y/Z轴)发生ZHE(XHE/YHE)0：Z(X/Y)轴未发生震动1：Z(X/Y)轴发生了震动ZHP(XHP/YHP)0：Z(X/Y)轴发生震动时的方向为+1：z(X/Y)轴发生震动时的方向为-17.FF.MT.THSRegister地址：0 x17,读/写功能说明：自由落体/震动阀

26、值设定寄存器Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitODBCNTMTHS6THS5THS4THS3THS2THS1THSO1DBCNTM:0：当条件不满足时，去抖计数器减一1:当条件不满足时，去抖计数器直接淸空THS6：0：自由落体/震动阀值48、FF_MT_COUNT_Register地址：0 x18,读/写功能说明：Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitOD7D6D5D4D3D2DIDO00000001D7：0:去抖计数器阀值49、CTRL_REG4Register地址：0 x2D,读/写功能说明：控制寄存器4,用于设定中断源使能Bit7Bit

27、6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitOINT_EN_ASLP0INTENTRANSINTENLNDPRTINTENPULSEINTENFF_MT0INT_EN_DRDY00011100INT_EN_ASLP:0：禁止自动睡眠/唤醒中断1:使能自动睡眠/唤醒中断INT_EN_TRANS:0：禁止瞬态中断1:使能瞬态中断INT_EN_LNDPRT:0：禁止侧翻中断1:使能侧翻中断INT_EN_PULSE:0：禁止脉冲中断1:使能脉冲中断INT_EN_DRDY:0：禁止数据完备中断1:使能数据完备中断20、CTRL_REG5InterruptConfigurationRegister地址：0 x2E,读/写只读功能说明：控制寄存器5,用于设定中断输出PinBit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitOint_cfg_ASLP0INTCFGTRANSINTCFGLNDPRTINTCFGPULSEINTCFGFF.MT0INT_CFG_DRDY00011100INTCFGASLP:0：自动睡眠/唤醒中断设定为INT2Pin输出1：自动睡眠/唤醒中断设定为INTIPin输岀INT_CFG_TRANS:0：瞬态中断设定为INT2Pin输岀1：瞬态中断设定为INTIPin输岀INT_CFG_LNDPRT:0：侧翻中断设定为INT2Pin