中文数据手册

微功耗、3轴、±2 g/±4 g/±8 g
数字输出MEMS加速度计
ADXL362
特性
概述
超低功耗
可采用纽扣电池供电
1.8 µA @ 100 Hz ODR、2.0 V电源
3.0 µA @ 400 Hz ODR、2.0 V电源
270 nA运动唤醒模式
10 nA待机电流
高分辨率： 1 mg/LSB
内置系统级节能功能包括：
阈值可调的静止休眠/运动唤醒模式
自主中断处理，无需微控制器干预，系统其余部分电路可
以完全断电
深度嵌入式FIFO最大程度地减轻主机处理器负荷
唤醒状态输出支持实现独立的运动激活开关
噪声低至175 µg/√Hz
宽电源和I/O电压范围：1.6 V至3.5 V
非常适用于常用的1.8 V至3.3 V电源
支持外同步采样
片上温度传感器
SPI数字接口
可通过SPI命令选择测量范围
小尺寸、薄型(3 mm × 3.25 mm × 1.06 mm)封装
ADXL362是一款超低功耗、3轴MEMS加速度计，输出数据
速率为100 Hz时功耗低于2 μA，在运动触发唤醒模式下功耗
为270 nA。与使用周期采样来实现低功耗的加速度计不同，
ADXL362没有通过欠采样混叠输入信号；它采用全数据速
率对传感器的整个带宽进行采样。
ADXL362通常提供12位输出分辨率；在较低分辨率足够
时，还提供8位数据输出以实现更高效的单字节传送。测
量范围为±2 g、±4 g及±8 g，±2 g范围内的分辨率为1 mg/LSB。
噪声电平要求低于ADXL362正常值550 μg/√Hz的应用可以选
择两个低噪声模式(典型值低至175 μg/√Hz)之一，电源电流
增加极小。
除了超低功耗以外，ADXL362还具有许多特性来实现真正
的系统级节能。该器件包含了一个深度多模式输出FIFO、
一个内置微功耗温度传感器和几个运动检测模式，其中包
括阙值可调的睡眠和唤醒工作模式，在该模式下当测量速
率为6 HZ左右时功耗低至270 nA。如有需要，可在检测到
运动时提供一个引脚输出来直接控制外部开关。此外，
ADXL362还支持对采样时间和/或系统时钟进行外部控制。
应用
ADXL362可以在1.6V至3.5V的宽电源电压范围内工作，并
助听器
家庭医疗设备
运动唤醒节能开关
无线传感器网络
运动使能计量设备
且必要时可以与采用独立低电源电压工作的主机接口。
ADXL362采用3 mm × 3.25 mm × 1.06 mm封装。
功能框图
VS
VDDI/O
INT1
INT2
3-AXIS
MEMS
SENSOR
12-BIT
ADC
DIGITAL
LOGIC,
FIFO,
AND
SPI
MOSI
MISO
CS
SCLK
AXIS
DEMODULATORS
ANTIALIASING
FILTERS
ADXL362
10776-001
TEMPERATURE
SENSOR
GND
图1.
Rev. B
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的最新英文版数据手册。
ADXL362
目录
特性.....................................................................................................1
器件ID寄存器............................................................................24
应用.....................................................................................................1
器件ID：0x1D寄存器..............................................................24
概述.....................................................................................................1
器件ID：0xF2寄存器...............................................................24
功能框图 ............................................................................................1
芯片版本ID寄存器...................................................................24
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.......................................................................................6
推荐的焊接温度曲线.................................................................6
ESD警告........................................................................................6
引脚配置和功能描述 ......................................................................7
典型工作特性 ...................................................................................8
工作原理 ..........................................................................................13
机械器件操作 ............................................................................13
X轴数据(8 MSB)寄存器 ..........................................................24
Y轴数据(8 MSB)寄存器 ..........................................................24
Z轴数据(8 MSB)寄存器...........................................................24
状态寄存器 ................................................................................25
FIFO条目寄存器.......................................................................26
X轴数据寄存器 .........................................................................26
Y轴数据寄存器 .........................................................................26
Z轴数据寄存器 .........................................................................26
温度数据寄存器........................................................................26
软复位寄存器 ............................................................................26
运动阈值寄存器........................................................................27
工作模式.....................................................................................13
运动时间寄存器........................................................................27
可选测量范围 ............................................................................13
静止阈值寄存器........................................................................27
可选输出数据速率 ...................................................................13
电源/噪声权衡 ..........................................................................14
省电特性 ..........................................................................................15
所有模式下的功耗均非常低..................................................15
运动检测.....................................................................................15
FIFO.............................................................................................17
通信 .............................................................................................17
其他特性 ..........................................................................................18
自由落体检测 ............................................................................18
外部时钟.....................................................................................18
同步数据采样 ............................................................................18
自检 .............................................................................................18
用户寄存器保护........................................................................18
温度传感器 ................................................................................18
串行通信 ..........................................................................................19
SPI命令 .......................................................................................19
多字节传输 ................................................................................19
无效地址和地址折叠...............................................................19
静止时间寄存器........................................................................27
运动/静止控制寄存器 .............................................................29
FIFO控制寄存器.......................................................................30
FIFO样本寄存器.......................................................................31
INT1/INT2功能映射寄存器 ...................................................31
滤波器控制寄存器 ...................................................................33
电源控制寄存器........................................................................34
自检寄存器 ................................................................................35
应用信息 ..........................................................................................36
应用范例.....................................................................................36
电源 .............................................................................................37
FIFO模式 ....................................................................................38
中断 .............................................................................................39
使用同步数据采样 ...................................................................40
使用外部时钟 ............................................................................41
使用自检.....................................................................................41
非2.0 V电压下的操作 ..............................................................41
机械安装注意事项 ...................................................................41
延迟限制.....................................................................................19
加速度敏感轴 ............................................................................42
无效命令.....................................................................................19
布局和设计建议........................................................................42
寄存器映射......................................................................................23
外形尺寸 ..........................................................................................43
寄存器详解......................................................................................24
订购指南.....................................................................................43
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ADXL362
修订历史
2013年2月—修订版A至修订版B
2012年9月—修订版0至修订版A
更改图7 .............................................................................................. 8
移动修订历史部分 .......................................................................... 3
更改图11、图12和图13 .................................................................. 9
更改“链接运动和静止检测”部分；增加图31、图32和图33，
更改表7和表8 ................................................................................. 14
重新排序 .......................................................................................... 16
更改图31 .......................................................................................... 16
更改表13 .......................................................................................... 29
更改表10 .......................................................................................... 22
更改图44 .......................................................................................... 36
更改表12的位6 ............................................................................... 25
移动“电源去耦”部分..................................................................... 37
更改“静止时间寄存器”部分........................................................ 28
增加“电源”部分、“电源要求”部分和图47 .............................. 37
更改表13的LINK/LOOP位 .......................................................... 29
更新“外形尺寸”.............................................................................. 43
更改表17的ODR位 ........................................................................ 33
更改“订购指南”.............................................................................. 43
更改图43、图44和图45 ................................................................ 36
2012年8月—修订版0：初始版
更改“启动程序”部分、图46和图47 ........................................... 37
更改图52 .......................................................................................... 42
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ADXL362
技术规格
除非另有说明，TA = 25°C，VS = 2.0 V，VDD I/O = 2.0 V，100 Hz ODR，加速度 = 0 g，默认寄存器设置。1
表1.
参数
传感器输入
测量范围
非线性度
传感器谐振频率
轴间交调灵敏度2
输出分辨率
所有g范围
灵敏度
灵敏度校准误差
XOUT、YOUT、ZOUT灵敏度
XOUT、YOUT和ZOUT比例因子
温度引起的灵敏度变化3
0 g 偏移
0 g 输出
0 g 偏移与温度的关系3
正常工作
低噪声模式和超低噪声
模式
噪声性能
噪声密度
正常工作
低噪声模式
超低噪声模式
带宽
低通(抗混叠)滤波器，−3 dB转折
频率
输出数据速率(ODR)
自检
输出变化4
测试条件/注释
各轴
用户可选
满量程百分比
最小值
典型值
最大值
单位
±2, ±4, ±8
±0.5
3500
±1.5
g
%
Hz
%
12
位
各轴
各轴
2 g 范围
4 g 范围
8 g 范围
2 g 范围
4 g 范围
8 g 范围
−40°C至+85°C
各轴
XOUT, YOUT
ZOUT
±10
%
mg/LSB
mg/LSB
mg/LSB
LSB/g
LSB/g
LSB/g
%/°C
+150
+250
mg
mg
1
2
4
1000
500
250
0.05
−150
−250
±35
±50
XOUT, YOUT
ZOUT
XOUT, YOUT, ZOUT
±0.5
±0.6
±0.35
mg/°C
mg/°C
mg/°C
XOUT, YOUT
ZOUT
XOUT, YOUT
ZOUT
XOUT, YOUT
ZOUT
VS = 3.5 V; XOUT, YOUT
VS = 3.5 V; ZOUT
550
920
400
550
250
350
175
250
µg/√Hz
µg/√Hz
µg/√Hz
µg/√Hz
µg/√Hz
µg/√Hz
µg/√Hz
µg/√Hz
HALF_BW = 0
HALF_BW = 1
用户可选，8个输出频率
ODR/2
ODR/4
12.5
400
Hz
Hz
Hz
XOUT
YOUT
ZOUT
450
−710
350
580
−580
500
710
−450
650
mg
mg
mg
1.6
1.6
2.0
2.0
3.5
VS
V
V
电源
工作电压范围(VS)
I/O电压范围(VDD I/O)
Rev. B | Page 4 of 44
ADXL362
参数
供电电流
测量模式
正常工作
低噪声模式
超低噪声模式
唤醒模式
待机
电源抑制比(PSRR)
输入频率：100 Hz至1 kHz
输入频率：1 kHz至250 kHz
开启时间
上电至待机
测量模式指令至
有效数据
温度传感器
偏置
标准差
灵敏度平均值
标准差
灵敏度重复性
分辨率
环境参数
工作温度范围
测试条件/注释
最小值
典型值
最大值
单位
100 Hz ODR (50 Hz带宽)5
CS = 1.0 µF，RS = 100 Ω，CIO = 1.1 µF，
输入为VS上的100 mV正弦波
1.8
3.3
13
0.27
0.01
µA
µA
µA
µA
µA
−13
−20
dB
dB
5
4/ODR
ms
350
290
0.065
0.0025
±0.5
12
LSB
LSB
°C/LSB
°C/LSB
°C
位
100 Hz ODR (50 Hz带宽)
@ 25°C
@ 25°C
@ 25°C
−40
1
保证所有最低和最高技术规格。可能不保证典型技术规格。
轴间交调灵敏度定义为任意两轴之间的耦合。
3
−40°C至+25°C或+25°C至+85°C。
4
自检变化定义为自检置位时的输出变化(单位g)。
5
其它带宽设置下的功耗参见图30。
2
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+85
°C
ADXL362
绝对最大额定值
推荐的焊接温度曲线
表2.
额定值
5000 g
5000 g
−0.3 V至+3.6 V
−0.3 V至+3.6 V
−0.3 V至V S
不定
图3和表5提供了有关推荐焊接温度曲线的详细信息。
RAMP-UP
TL
TIME
图3 推荐的焊接温度曲线
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。
热阻
表3. 封装特性
器件重量
18 mg
封装信息
图2和表4提供了ADXL362封装标识的详情。产品供货的完
整列表请参阅“订购指南”部分。
•362B
表5. 推荐的焊接温度曲线
曲线特征
平均斜坡速率(TL至TP)
预热
最低温度(TSMIN)
最高温度(TSMAX)
时间(TSMIN至TSMAX)(tS)
TSMAX至TL斜坡速率
液态维持
时间(TL)
液态温度(TL)
时间(tL)
峰值温度(TP)
实际峰值温度±5°C
以内的时间(tP)
下斜坡速率
从25°C至峰值温度的
时间
条件
Sn63/Pb37
无铅
3°C/秒，最大值 3°C/秒，最大值
100°C
150°C
60秒至120秒
3°C/秒，最大值
150°C
200°C
60秒至180秒
3°C/秒，最大值
183°C
60秒至150秒
240 + 0/−5°C
10秒至30秒
217°C
60秒至150秒
260 + 0/−5°C
20秒至40秒
6°C/秒，最大值
6分钟，最大值
6°C/秒，最大值
8分钟，最大值
ESD警告
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。
10776-002
# yww
v v v v
RAMP-DOWN
t25°C TO PEAK
它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下，器件能
θJC
85°C/W
tS
PREHEAT
坏。这只是额定最值，不表示在这些条件下或者在任何其
图2. 产品封装信息(顶视图)
表4. 封装标识信息
标识码
●362B
#yww
vvvv
TSMIN
150°C
260°C
−50°C至+150°C
−50°C至+150°C
θJA
150°C/W
tL
TSMAX
10776-003
2000 V (HBM)
注意，超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损
封装类型
16引脚 LGA
CRITICAL ZONE
TL TO TP
tP
TP
TEMPERATURE
参数
加速度(任意轴、无电)
加速度(任意轴、有电)
VS
VDD I/O
所有其它引脚
输出短路持续时间
(任意引脚接地)
ESD
短期最高温度
4小时
1分钟
温度范围(有电)
存储温度范围
字段说明
引脚1指示符和器件标识符
无铅指示符(#)和日期代码
工厂批次代码
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ADXL362
3
SCLK
4
RESERVED
5
VS
14
13
GND
12
GND
11
INT1
10
RESERVED
ADXL362
TOP VIEW
(Not to Scale)
6
7
8
9
INT2
NOTES
1. NC = NO CONNECT. THIS PIN IS NOT
INTERNALLY CONNECTED.
图4. 引脚配置(顶视图)
表6. 引脚功能描述
引脚编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
引脚名称
VDD I/O
NC
保留
SCLK
保留
MOSI
MISO
CS
INT2
保留
INT1
GND
GND
VS
NC
GND
描述
数字I/O电源。
不连接。内部不连接。
保留。可以不连接或连接到GND。
SPI通信时钟。
保留。可以不连接或连接到GND。
主机输出，从机输入。SPI串行数据输入。
主机输入，从机输出。SPI串行数据输出。
SPI片选，低电平有效。SPI通信期间必须为低电平。
中断2输出。INT2还用作同步采样的输入。
保留。可以不连接或连接到GND。
中断1输出。INT1还用作外部时钟的输入。
地。此引脚必须接地。
地。此引脚必须接地。
电源电压
不连接。内部不连接。
地。此引脚必须接地。
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10776-004
RESERVED
15
CS
2
NC
NC
16
MISO
1
MOSI
VDDI/O
GND
引脚配置和功能描述
ADXL362
典型性能参数
40
15
10
5
0
–80 –70 –60 –50 –40 –30 –20 –10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
ZERO g OFFSET (mg)
35
30
25
20
15
10
5
0
930
950
970
990 1010 1030 1050 1070 1090 1110 1130
SENSITIVITY (mg/LSB)
图5. 25°C时的X轴0 g偏移，VS = 2 V
10776-008
PERCENTAGE OF POPULATION (%)
20
10776-005
PERCENT OF POPULATION (%)
25
图8. X轴灵敏度(25°C，VS = 2 V，±2 g范围)
50
30
PERCENTAGE OF POPULATION (%)
PERCENT OF POPULATION (%)
45
25
20
15
10
5
40
35
30
25
20
15
10
–80 –70 –60 –50 –40 –30 –20 –10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
ZERO g OFFSET (mg)
0
10776-006
0
930
990 1010 1030 1050 1070 1090 1110 1130
SENSITIVITY (mg/LSB)
60
20
55
PERCENTAGE OF POPULATION (%)
18
16
14
12
10
8
6
4
2
50
45
40
35
30
25
20
15
10
–170 –140
–110
–80
–50
–20
10
40
ZERO g OFFSET (mg)
70
100
0
930
950
970
990 1010 1030 1050 1070 1090 1110 1130
SENSITIVITY (mg/LSB)
图10. Z轴灵敏度(25°C，VS = 2 V，±2 g范围)
图7. 25°C时的Z轴0 g偏移，VS = 2 V
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10776-010
5
10776-007
PERCENT OF POPULATION (%)
970
图9. Y轴灵敏度(25°C，VS = 2 V，±2 g范围)
图6. 25°C时的Y轴0 g偏移，VS = 2 V
0
950
10776-009
5
ADXL362
50
25
30
20
20
OUTPUT (mg)
PERCENT OF POPULATION (%)
40
15
10
10
0
–10
–20
–30
5
–40
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
ZERO g OFFSET TEMPERATURE COEFFICIENT (mg/°C)
–60
–60
20
25
0
OUTPUT (mg)
30
20
15
5
–80
0.4
0.6
0.8
1.0
ZERO g OFFSET TEMPERATURE COEFFICIENT (mg/°C)
–100
–60
60
80
100
–40
–20
0
20
40
60
80
100
TEMPERATURE (°C)
图12. Y轴0 g偏移温度系数，VS = 2 V
图15. Y轴0 g偏移与温度的关系—16个器件焊接到PCB，
ODR = 100 Hz，VS = 2 V
150
20
100
OUTPUT (mg)
25
15
10
5
50
0
0
–0.5 –0.3 –0.1 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9
ZERO g OFFSET TEMPERATURE COEFFICIENT (mg/°C)
–100
–60
–40
–20
0
20
40
60
80
100
TEMPERATURE (°C)
图13. Z轴0 g偏移温度系数，VS = 2 V
图16. Z轴0 g偏移与温度的关系—16个器件焊接到PCB，
ODR = 100 Hz，VS = 2 V
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10776-016
–50
10776-013
PERCENT OF POPULATION (%)
40
–40
–60
0.2
20
–20
10
10776-012
PERCENT OF POPULATION (%)
40
0
0
图14. X轴0 g偏移与温度的关系—16个器件焊接到PCB，
ODR = 100 Hz，VS = 2 V
35
–1.0 –0.8 –0.6 –0.4 –0.2
–20
TEMPERATURE (°C)
图11. X轴0 g偏移温度系数，VS = 2 V
0
–40
10776-015
0
10776-011
–1.0 –0.8 –0.6 –0.4 –0.2
10776-014
–50
0
ADXL362
40
8
35
PERCENT OF POPULATION (%)
6
4
2
0
–2
–4
–6
30
25
20
15
10
–10
–60
–40
–20
0
20
40
60
80
100
TEMPERATURE (°C)
0
500
525
550
575
600
625
650
675
700
图20. 25°C时的X轴自检响应，VS = 2 V
40
10
8
35
PERCENT OF POPULATION (%)
6
4
2
0
–2
–4
–6
30
25
20
15
10
–10
–60
–40
–20
0
20
40
60
80
100
TEMPERATURE (°C)
0
–700 –675 –650 –625 –600 –575 –550 –525 –500 –475 –450
SELF TEST DELTA (mg)
10776-021
5
–8
10776-018
图21. 25°C时的Y轴自检响应，VS = 2 V
图18. Y轴灵敏度相对于25°C时的偏差与温度的关系—1
6个器件焊接到PCB，ODR = 100 Hz，VS = 2 V
40
8
35
PERCENT OF POPULATION (%)
10
6
4
2
0
–2
–4
–6
30
25
20
15
10
5
–10
–60
–40
–20
0
20
40
60
80
100
TEMPERATURE (°C)
10776-019
–8
0
350 375 400 425 450 475 500 525 550 575 600 625 650
SELF TEST DELTA (mg)
图22. 25°C时的Z轴自检响应，VS = 2 V
图19. Z轴灵敏度相对于25°C时的偏差与温度的关系—
16个器件焊接到PCB，ODR = 100 Hz，VS = 2 V
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10776-022
SENSITIVITY DEVIATION FROM 25°C (%)
475
SELF TEST DELTA (mg)
图17. X轴灵敏度相对于25°C时的偏差与温度的关系—
16个器件焊接到PCB，ODR = 100 Hz，VS = 2 V
SENSITIVITY DEVIATION FROM 25°C (%)
450
10776-020
5
–8
10776-017
SENSITIVITY DEVIATION FROM 25°C (%)
10
35
70
30
60
PERCENT OF POPULATION (%)
25
20
15
10
40
30
20
50
10
PERCENT OF POPULATION (%)
25
20
15
10
5
2.9
3.0
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
CURRENT CONSUMPTION (µA)
350
400
4
2
–200
0
200
400
600
800
1000
TEMPERATURE SENSOR BIAS AT 25°C (LSB)
图27. 25°C时的温度传感器响应，VS = 2 V
35
40
30
35
PERCENT OF POPULATION (%)
PERCENT OF POPULATION (%)
300
6
图24. 25°C时的功耗，低噪声模式，ODR = 100 Hz，VS = 2 V
25
20
15
10
5
30
25
20
15
10
5
8
9
10
11
12
13
14
CURRENT CONSUMPTION (µA)
15
16
10776-025
0
250
8
0
10776-024
PERCENT OF POPULATION (%)
12
2.8
200
图26. 25°C时的功耗，唤醒模式，VS = 2 V
30
2.7
150
CURRENT CONSUMPTION (nA)
图23. 25°C时的功耗，正常模式，ODR = 100 Hz，VS = 2 V
0
100
10776-027
CURRENT CONSUMPTION (µA)
0
10776-023
1.50 1.55 1.60 1.65 1.70 1.75 1.80 1.85 1.90 1.95 2.00 2.05
10776-026
10
5
0
50
图25. 25°C时的功耗，超低噪声模式，ODR = 100 Hz，VS = 2 V
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0
14.4 14.6 14.8 15.0 15.2 15.4 15.6 15.8 16.0 16.2 16.4 16.6 16.8
TEMPERATURE SENSOR SCALE FACTOR (LSB/°C)
图28. 温度传感器比例因子，VS = 2 V
10776-028
PERCENT OF POPULATION (%)
ADXL362
ADXL362
25
20
15
10
5
0
–20
–16
–12
–8
–4
0
4
8
12
16
CLOCK FREQUENCY DEVIATION FROM IDEAL (%)
20
10776-029
PERCENT OF POPULATION (%)
30
图29. 25°C时，时钟频率与理想值的偏差，VS = 2 V
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ADXL362
工作原理
ADXL362是一款完整的3轴加速度测量系统，工作功耗极
低。它既能测量因运动或冲击引起的动态加速度，也能测
量倾斜等静态加速度。加速度以数字方式输出，器件通过
SPI协议通信。内置数字逻辑支持自治工作，并实现用以
增强系统级省电的功能。
唤醒模式
机械器件操作
唤醒模式仅以大约每秒6次的频率测量加速度以确定是否
发生运动，从而将功耗降至非常低的水平。如果检测到运
动，加速度计可以通过如下方式自治响应：
该传感器的活动部件为多晶硅表面微加工结构，置于晶圆
顶部。多晶硅弹簧悬挂于晶圆表面的结构之上，提供加速
度力量阻力。
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。加速度使结构偏转、差分电容失衡，从而
传感器输出的幅度与加速度成比例。相敏解调确定加速度
的幅度和极性。
工作模式
唤醒模式非常适合进行简单的有无运动检测，其功耗极低
(2.0 V电源电压时仅270 nA)。唤醒模式对于实现运动激活的
开关操作特别有用，系统其余部分只有在检测到运动之后
才激活。
• 切换到全带宽测量模式
• 向微控制器发出一个中断信号
• 唤醒下游电路，具体依配置而定
在唤醒模式下，除运动定时器以外的所有其它加速计功能
都可以使用。所有寄存器都可以访问，实时数据可以读出
和/或存入FIFO。
ADXL362有两种工作模式：用于连续、宽带宽检测的测量
模式；以及用于有限带宽运动检测的唤醒模式。此外，通
过将器件置于待机状态，可以暂停测量。
待机
测量模式
ADXL362上电进入待机状态，所有传感器功能均关闭。
测量模式是ADXL362的正常工作模式。这种模式下，加速
度数据连续读取；采用2.0 V电源时，在最高400 Hz的整个输
出数据速率范围内，加速度计的功耗低于3 µA(典型值)。当
ADXL362以这种模式工作时，本数据手册描述的所有功能
都可以使用。
之所以说ADXL362是一款超低功耗加速度计，是因为它在
以最低12.5 Hz到最高400 Hz的数据速率连续输出数据的同时，
实现了低于3 µA(典型值)的功耗。其它加速度计采用加速度
检测周期供电的特定低功耗模式实现低功耗，导致有效带
宽很小且输入数据欠采样，因而可能发生不需要的混叠。
ADXL362能以所有数据速率在传感器的全部带宽内连续采
样，因此不会发生欠采样和混叠。
将ADXL362置于待机状态会暂停测量，功耗降至10 nA(典型
值)。待处理的中断和数据会被保留，但不会产生新的中断。
可选测量范围
ADXL362具有以下可选测量范围：±2 g、±4 g和±8 g。加速
度样本始终由一个12位ADC转换，因此灵敏度与g范围成
正比。范围和相应的灵敏度值如表1所列。
当加速度超过测量极限时，数据剪切为满量程值
(0x0FFF)，加速度计不会受损。表2列出了加速度的绝对最
大额定值，超过该水平可能会导致器件永久受损。
可选输出数据速率
ADXL362能以12.5 Hz到400 Hz的不同数据速率报告加速度
数据。内部低通滤波器极点自动设定为选定输出数据速率
(ODR)的¼或½(取决于HALF_BW设置)，确保符合奈奎斯
特采样准则，并且不会发生混叠。
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ADXL362
功耗也会在一定程度上随输出数据速率而变化，如图30所
示，但在数据速率和工作电压的全部范围内，功耗始终低
于5.0 µA。
VS = 1.6V
VS = 2.0V
VS = 2.5V
VS = 3.0V
VS = 3.5V
5
ADXL362提供了若干降噪选项，其代价是功耗略有提高。
正常工作时，ADXL362的噪声典型值为7 LSB rms(100 Hz带
宽)，这一性能对于大多数应用是足够的。针对要求更低噪
声的应用，ADXL362提供了两种低噪声工作模式，以功耗
略有提高为代价来降低噪声。
表7列出了2.0 V典型电源下正常工作模式与两种低噪声模式
的功耗和噪声密度。
4
3
表7. 噪声和功耗：正常工作、低噪声模式和超低噪声模式
(VS = 2.0 V，ODR = 100 Hz)
2
1
0
0
100
200
300
400
OUTPUT DATA RATE (Hz)
模式
正常工作
低噪声
超低噪声
10776-030
CURRENT CONSUMPTION (µA)
6
电源/噪声权衡
图30. 不同电源电压下功耗与输出数据速率的关系
抗混叠
ADXL362的模数转换器(ADC)以用户选定的输出数据速率
采样。在没有抗混叠滤波时，它会混叠任何频率高于数据
速率一半的输入信号。为解决这一问题，ADC输入端有一
个双极点低通滤波器。
用户可以将该抗混叠滤波器的带宽设置为数据速率的½或¼。
抗混叠滤波器极点设置为输出数据速率的½时，抗混叠滤
波器相对较弱，但带宽最大，适合大多数应用。极点设置
为数据速率的¼时，给定数据速率下的带宽会降低，但抗
混叠滤波相对较强。
噪声(µg/√Hz)
典型值
550
400
250
功耗(µA)典型值
1.8
3.3
13
ADXL362以更高电源电压工作时，噪声同样会降低。表8
列出了3.3 V电源(强烈推荐)下正常工作模式与两种低噪声模
式的功耗和噪声密度。
表8. 噪声和功耗：正常工作、低噪声模式和超低噪声模式
(VS = 3.3 V，ODR = 100 Hz)
模式
正常工作
低噪声
超低噪声
ADXL362的抗混叠滤波器默认设置为较保守的设置，带宽
设置为输出数据速率的1/4。
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噪声(µg/√Hz)
典型值
380
280
175
功耗(µA)典型值
2.7
4.5
15
ADXL362
省电特性
ADXL362设计用于对功耗最为敏感的应用，包括多项系统
级和器件级省电特性，具体说明如下。
所有模式下的功耗均非常低
在器件级，ADXL362最明显的省电特性是所有配置下的功
耗均非常低。在最高400 Hz的数据速率范围和最高3.5 V的电
源电压范围，ADXL362的功耗在1.1 µA(典型值)到5 µA(典型
值)之间(参见图30)。针对要求功耗低于1 µA的简单运动检测
应用，运动触发的唤醒模式的功耗低至270 nA(典型值)。
在这些功耗水平上，该加速度计以最高性能工作时的功耗
低于许多其它系统器件的待机功耗，因此它是要求连续加
速度监控和超长电池寿命的应用的理想之选。由于该加速
度计始终开启，因此它可以用作运动激活开关。加速度计
控制系统其余部分何时开启，从而管理系统级功耗。
与低工作电流同样重要的是，ADXL362的待机功耗低至10 nA
(典型值)，在大部分时间处于休眠状态并通过外部触发器
唤醒的应用中，它有助于大幅延长电池寿命。
运动检测
ADXL362内置运动检测逻辑，可以检测运动(存在超过某
一阈值的加速度)和静止(不存在超过某一阈值的加速度)。
运动和静止事件可以用作触发器来管理加速度计的工作模
式，触发主机处理器中断，以及/或者自治驱动一个运动
开关。
运动或静止事件的检测通过状态寄存器指示，可以通过配
置使其产生中断。此外，器件的运动状态(即运动或静止)
通过AWAKE位指示，详见“使用AWAKE位”部分。
当加速度计处于测量模式或唤醒模式时，可以使用运动和
静止检测。
运动检测
当加速度超过规定的阈值并持续规定的时间时，即检测到
运动事件。
许多应用中，运动检测不是基于绝对阈值，而是基于相对
参考点或方位的偏差，这样更有利，因为它可以消除重力
施加的静态1 g对运动检测的影响。当加速度计静止时，即使
不在运动，其输出也可能达到1 g。在绝对运动中，当设定的
阈值小于1 g时，这种情况下会立即检测到运动。
在相对配置中，当加速度样本至少比内部定义的参考高出
用户设定的量且持续用户定义的时间时，即检测到运动，
如公式1所示。
ABS(加速度 − 参考) > 阈值
(1)
因此，只有当加速度偏离初始方位到足够的程度时，才能
检测到运动。下列情形中，当启用运动检测时，就会计算
用于运动检测的参考：
• 运动功能开启且处于测量模式；
• 如果使能了链接模式：当检测到静止且运动检测开始
时；或者
• 如果未使能链接模式：当检测到运动且运动检测重复时。
相对配置可以实现非常灵敏的运动检测，能够检测最细微
的运动事件。
降低误检率
理想情况下，运动检测的意图是仅在运动有意发生时才唤
醒系统，应当忽略噪声或很小的非故意运动。除了对细微
的运动事件敏感以外，ADXL362运动检测算法还能有效滤
除不需要的触发事件。
ADXL362运动检测功能包括一个定时器，用来滤除不需要
的运动，确保仅将持续的运动视为运动。除加速度阈值
外，此定时器的持续时间也可以由用户在一个样本(即无定
时器)到20秒运动的范围内调整。
注意，运动定时器仅在测量模式下工作。唤醒模式下使用
单样本运动检测。
静止检测
相对和绝对配置
运动检测可以配置为相对或绝对检测。
当加速度低于规定的阈值并持续规定的时间时，即检测到
静止事件。静止检测也可以配置为相对或绝对检测。
使用绝对运动检测时，加速度样本与用户设定的阈值进行
比较，从而判断是否存在运动。例如，如果设定的阈值为
0.5 g，而z轴上的加速度为1 g且持续时间超过用户定义的运
动时间，那么就可以断定存在运动。
使用绝对静止检测时，加速度样本与用户设定的阈值在用
户设定的时间内持续比较，从而判断有无运动。当足够多
的样本全都低于阈值时，即检测到静止事件。静止的绝对
配置应当用于实现自由落体检测。
Rev. B | Page 15 of 44
ADXL362
使用相对静止检测时，当与内部定义的参考相比，加速度
样本在用户设定的量以内且持续用户定义的时间时，即检
测到静止，如公式2所示。
WAIT FOR
PROCESSOR TO
CLEAR INTERRUPT
AWAKE = 1
(2)
INACTIVITY
INTERRUPT
TRIGGERS
相对静止像相对运动一样，对消除重力引起的静态加速度影
响特别有用。对于绝对静止，如果设定的静止阈值低于1 g，
无运动的器件可能永远检测不到静止。而对于相对静止，
同样的器件在相同的配置下能够检测到静止。
ACTIVITY
INTERRUPT
TRIGGERS
AWAKE = 1
WAIT FOR
PROCESSOR TO
CLEAR INTERRUPT
静止定时器可以在2.5 ms(400 Hz ODR时的单个样本)到近90
分钟(12.5 Hz ODR时的65,535个样本)的范围内设置。静止检
测的一个要求是：无论静止定时器配置为多长时间，只有
当加速度计在该时间内保持静止时，它才能检测到静止。
WAIT FOR
INACTIVITY
EVENT
NOTES
1. THE AWAKE BIT DEFAULTS TO 1 WHEN ACTIVITY AND INACTIVITY
ARE NOT LINKED.
10776-131
ABS(Acceleration − Reference) < Threshold
WAIT FOR
ACTIVITY
EVENT
图31. 默认模式下运动和静止检测操作流程图
例如，如果静止定时器配置为90分钟，那么加速度计必须
静止90分钟，才能检测到静止。定时器的设置范围非常
宽，对于功耗至关重要的应用，系统可以在很短的静止时
间后进入休眠状态。而对于要求连续工作的应用，系统可
以长时间开启，一有运动便能检测到。
链接运动和静止检测
在链接模式下，每个中断必须由主机处理器处理后，才能
使能下一中断。
链接模式的工作原理如图32中的流程图所示。
WAIT FOR
PROCESSOR TO
CLEAR INTERRUP
WAIT FOR
ACTIVITY
EVENT
AWAKE = 0
INACTIVITY
INTERRUPT
默认模式
用户必须使能运动和静止检测功能，因为默认情况下，这
些功能不会自动使能。用户使能运动和静止检测功能后，
当ADXL362进入默认模式时，它会表现出以下行为：运动
和静止检测仍然使能，所有中断都必须由主机处理器处
理；也就是说，主机必须读取各中断后，中断才能被清除
并再次使用。
环路模式的工作原理如图32中的流程图所示。
ACTIVITY
INTERRUPT
AWAKE = 1
WAIT FOR
PROCESSOR TO
CLEAR INTERRUPT
WAIT FOR
INACTIVITY
EVENT
10776-132
运动和静止检测功能可以同时使用并由主机处理器手动处
理，或者配置为如下多种方式。
图32. 链接模式下运动和静止检测操作流程图
环路模式
在环路模式下，运动检测的工作原理与“链接模式”部分所
述相同，但中断不需要由主机处理器处理。这种配置简化
了常用运动检测的实现，降低了总线通信的功耗，从而实
现进一步省电。
环路模式的工作原理如图33中的流程图所示。
链接模式
在链接模式下，运动和静止互相链接，任一时间只有一个
功能使能。一旦检测到运动，即认定器件处于运动中(或被
唤醒)，从而停止检测运动，预期的下一事件为静止。因
此，只有静止检测起作用。
AWAKE = 1
同样，当检测到静止时，即认定器件处于静止状态(或休
眠)。因此，预期的下一事件为运动，只有运动检测起作用。
WAIT FOR
INACTIVITY
EVENT
AWAKE = 0
10776-133
WAIT FOR
ACTIVITY
EVENT
图33. 环路模式下运动和静止检测操作流程图
自动休眠
在链接或环路模式下使能自动休眠时，如果检测到静止，
器件会自主进入唤醒模式(参见“唤醒模式”部分)；如果检
测到运动，器件会重新进入测量模式。
自动休眠配置仅在使能链接或环路模式时有效。默认模式
会忽略自动休眠设置。
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ADXL362
使用AWAKE位
通信
AWAKE位用于指示ADXL362处于唤醒还是休眠状态。当
器件运动时，器件唤醒；当器件静止时，器件休眠。
SPI指令
唤醒信号可以映射到INT1或INT2引脚，该引脚可以用作状
态输出，用以根据加速度计的唤醒状态，连接或断开下游
电路的电源。配合环路模式时，此配置可实现自治运动激
活的开关，如图43所示。
如果下游电路的开启时间是可接受的，此运动开关配置可
以消除应用其余部分的待机功耗，从而大幅降低系统级功
耗。此待机功耗常常超过ADXL362的正常工作功耗。
FIFO
ADXL362包括一个很深的512样本先进先出(FIFO)缓冲器。
FIFO的好处主要体现在以下两方面。
降低系统级功耗
适当使用FIFO，使主机处理器能在加速度计自治收集数据
的长时间内保持休眠，可以降低系统级功耗。或者，使用
FIFO收集数据可以减轻主机的负荷，使它能处理其它任务。
数据记录/事件上下文
FIFO可以用在触发模式下记录所有导致运动检测事件的数
据，从而提供事件的上下文。例如，对于一个辨识冲击事
件的系统，加速度计可以在存储加速度数据于其FIFO中并
寻找运动事件的同时，使整个系统处于关闭状态。发生冲
击事件时，事件发生前收集的数据被冻结在FIFO中。然
后，加速度计可以唤醒系统其余部分，将此数据传输给主
机处理器，从而提供冲击事件的上下文。
一般而言，可用的上下文越多，系统做出的决策越明智，
因此深FIFO非常有用。ADXL362 FIFO可以存储13秒以上的
数据，提供运动发生前的清晰事件图景。
所有FIFO工作模式，以及FIFO的结构和用于检索数据的指
令，详见本数据手册的“FIFO模式”部分。
ADXL362数字接口的实现充分考虑了系统级省电。以下特
性增强了省电特性：
• 多字节读写操作减少了配置器件和检索数据所需的SPI
通信周期数。
• 运动和静止检测同时使用可实现“设置后就不管”的工作
方式。环路模式无需处理器干预就能清除中断，从而进
一步降低通信功耗。
• FIFO的实现使得样本可以通过不限长度的多字节读操作
连续不断地读取；因此，一个读取FIFO指令可以清除
FIFO的全部内容。而在许多其它加速度计中，一个读取
指令只能检索一个样本。此外，ADXL362 FIFO结构允许
使用直接存储器访问(DMA)来读取FIFO内容。
总线保持器
ADXL362的 所 有 数 字 接 口 引 脚 上 都 有 总 线 保 持 器 ：
MISO、MOSI、SCLK、CS、INT1和INT2。总线保持器用
于在无任何驱动信号时防止三态总线线路悬空，从而防止
直通电流流过总线上的栅极输入。
MSB寄存器
加速度和温度测量结果转换为12位值并通过SPI传输，每次
测量使用两个寄存器。要读取3轴加速度数据的完整样本
集，必须读取6个寄存器。
许多应用不需要12位数据提供的精度，相反，更希望降低
系统级功耗。MSB寄存器XDATA、YDATA和ZDATA支持
实现这一权衡。这些寄存器包含x、y、z轴加速度数据的8
个MSB，读取它们就能提供8位加速度值。重要的是，只
需读取3个(连续)寄存器就能检索到完整数据集，大大缩短
了SPI总线保持活动并消耗电流的时间。
12位和8位数据同时提供，这两种数据格式均可在同一应
用中使用，具体取决于应用在给定时间的需求。例如，当
需要较高分辨率时，处理器可以读取12位数据；当应用要
求发生变化时，可以切换到8位数据(只需读取不同的一组
寄存器)。
Rev. B | Page 17 of 44
ADXL362
其他特性
自由落体检测
同步数据采样
许多数字输出加速度计内置自由落体检测功能。在
ADXL362中，这一功能可以利用静止中断实现。更多信息
以及建议的阈值和时间值，请参阅“应用信息”部分。
对于要求精密定时加速度测量的应用，ADXL362具有一个
让加速度采样与外部触发器同步的选项。
外部时钟
ADXL362具备自检功能，可同时有效测试机械系统和电子
系统。调用自检功能时，器件会将一个静电力施加于机械
传感器。与加速度同样的方式，静电力驱使力敏传感元件
移动，且有助于器件体验加速度。增加的静电力导致所有
三轴的输出变化。
ADXL362内置51.2 kHz(典型值)时钟，默认用作内部操作的
时基。
ODR和带宽与时钟成正比。ADXL362提供离散的ODR选
项，如100 Hz、50 Hz、25 Hz等，相邻选项之比为2(完整列
表参见“滤波器控制寄存器”部分)。若要实现其它数据速
率，可以使用适当时钟频率的外部时钟。输出数据速率与
时钟频率成正比，如公式3所示。
ODR ACTUAL = ODRSELECTED ×
f
51.2 kHz
(3)
例如，要实现80 Hz ODR，可以选择100 Hz ODR设置，并提
供标称值80%的时钟频率，即41.0 kHz。
ADXL362可以采用标称值51.2 kHz到25.6 kHz的外部时钟频
率工作，支持用户实现任何需要的输出数据速率。
也可以使用外部时钟来提高时钟频率精度。1000以上器件
样本的时钟频率分布具有大约3%的标准差。要实现更小的
容差，可以外部提供更精密的时钟。
带宽自动调整为ODR的½或¼(基于HALF_BW设置)，无论
时钟频率为何值，始终存在此比例关系。功耗也与时钟频
率成比例：时钟速率越高，功耗也越高。图34显示了功耗
与时钟速率的关系。
用户寄存器保护
针对单粒子翻转(SEU)，ADXL362提供用户寄存器保护。
SEU是指离子或静电辐射撞击微电子器件的敏感节点，导
致状态改变。逻辑元件(例如一个存储器比特)重要节点之
中或附近的离子化会产生自由电荷，从而引起状态变化。
一般认为SEU本身不会永久性损坏晶体管或电路功能，但
可能会产生错误的寄存器值。不受SEU影响的ADXL362寄
存器包括寄存器0x20至寄存器0x2E。
SEU保护通过一个99位纠错(Hamming型)代码实现，它能
检测单位和双位错误。任何时候对任何受保护的寄存器执行
写操作时，都会重新计算校验位。如果存储的校验位与当
前的校验位计算不相符，ERR_USER_REGS状态位就会置1。
状态寄存器中的SEU位在上电时置1，先于器件配置；在对
器件进行第一次寄存器写操作时清0。
温度传感器
ADXL362集成一个温度传感器，用以监控系统内部温度，
以便通过校准改善器件的温度稳定性。例如，加速度输出
随温度的变化率为±0.5 mg/°C(典型值)，但该关系是可以重
复和校准的。
2.5
若要利用温度传感器监控绝对温度，建议测量并校准其初
始偏置(某一已知温度时的输出)。
2.0
1.5
1.0
0.5
0
43
VS = 1.6V
VS = 2.0V
VS = 3.5V
44
45
46
47
48
49
50
EXTERNAL CLOCK FREQUENCY (kHz)
51
52
10776-031
CURRENT CONSUMPTION (µA)
3.0
自检
图34. 功耗与外部时钟速率的关系
Rev. PrA Page 4 of 8
ADXL362
串行通信
ADXL362通过一个4线SPI通信，用作从器件。写入ADXL362
期间，从ADXL362传输到主器件的数据会被忽略。
如图36至图40所示，MISO引脚处于高阻态，由总线保持
器保持，除非ADXL362发送读取数据(以节省总线功耗)。
ADXL362 SPI通信的连线如图35中的连接图所示。推荐SPI
时钟速度为1 MHz至5 MHz，最大负载为12 pF。
SPI定时方案遵循CPHA = CPOL = 0。
要使该器件正确操作，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。图41和图42为时序参数的示意图。
PROCESSOR
CS
DOUT
MOSI
DOUT
MISO
DIN
SCLK
DOUT
多字节传输
所有SPI命令都支持多字节传输(也称为突发传输)：寄存器
读取、寄存器写入和FIFO读取命令。建议使用多字节传输
读取数据，确保同时读取完整的x、y、z轴加速度数据集
(需要时还有温度)。
在FIFO读取期间，FIFO采用串行端口时钟工作；只要SPI
时钟为1 MHz或更快，FIFO就能维持SPI时钟速率的突发
读取。
10776-032
ADXL362
建议读取偶数数量的字节(使用多字节处理)，因为每个样
本由两个字节组成：2位的轴信息和14位的数据。如果读
取奇数数量的字节，器件将认为已读取所需的数据。因
此，最后一个样本的后半部分会被丢弃，使得FIFO读取始
终从适当对齐的偶数字节边界开始。数据以先LSB、后
MSB的方式提供。
寄存器读/写自动递增
图35. 4线式SPI连接图
SPI命令
SPI端口使用多字节结构，第一个字节是命令。ADXL362
命令集如下：
寄存器读取或写入命令从命令指定的地址开始，每传输一
个字节便自动递增。为避免地址回绕和多次读取寄存器的
副作用，自动递增在无效寄存器地址63(0x3F)时停止。
无效地址和地址折叠
ADXL362有一条6位地址总线，在256个可能的寄存器地址
中，仅映射64个寄存器。对于高于64的地址，地址并未折
叠以重复寄存器。试图访问高于64的寄存器地址时，会被
映射到无效寄存器63(0x3F)，不起任何作用。
• 0x0A：写入寄存器
• 0x0B：读取寄存器
• 0x0D：读取FIFO
读取和写入寄存器命令
读取寄存器和写入寄存器的命令结构如下所示(参见图36和
图37)：
</CS低电平> <命令字节(0x0A或0x0B)> <地址字节> <数据
字节> <多字节的其它数据字节> … </CS高电平>
读取和写入寄存器命令支持多字节(突发)读写访问。多字
节读取和写入命令的波形图参见图38和图39。
地址0x00至地址0x2E用于客户访问，如寄存器映射部分所
述。地址0x2F至地址0x3F保留用于工厂使用。
延迟限制
读取任何数据寄存器(0x08至0x0A或0x0E至0x15)都会清除
数据就绪中断。从读取寄存器到清除数据就绪中断有多达
80 µs的延迟。
其它寄存器读取、寄存器写入和FIFO读取没有延迟限制。
读取FIFO命令
无效命令
读取FIFO缓冲器是一个不带地址的命令结构。
</CS低电平> <命令字节(0x0D)> <数据字节> <数据字节>
… </CS高电平>
除0x0A、0x0B和0x0D以外的命令不起作用。MISO输出仍
然处于高阻态，总线保持器将MISO线保持在其最后的值。
Rev. B | Page 19 of 44
ADXL362
CS
0
1
2
0
0
0
4
5 3 6
7
8
9
10
1
7
6 1 5
11
12
13
14
15
11
00
16
17
18
19
20
21
22
23
2
1
0
SCLK
8B
BIT AD
DD
DRE
ESS
8-BIT
ADDRESS
0
1
0
1
14
3 0 2
0
0
10776-033
INSTRUCTION
MOSI
DATA OUT
MISO
7
6
5
4
3
图36. 寄存器读取
CS
0
1
2
4
5 3 6
7
8
9
10
7
6 0 5
11
12
13
14
15
16
11
00 7
17
18
06
50
19
20
21
22
23
2
1
0
7
6
5
7
6
5
SCLK
8-BIT
ADDRESS
8
BIT AD
BI
A
D RE
DDR
ESS
S
0
14
3 0 2
DATA BYTE
4
3
10776-034
INSTRUCTION
MOSI
HIGH IMPEDANCE
MISO
图37. 寄存器写入
CS
0
1
2
4
5 36
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
1 1 1
70
6 05
SCLK
8-BIT ADDRESS
0
40
3 02
1
0
OUT BYTE 1
7
MISO
6
5
4
3
2
OUT BYTE n
1
0
4
3
2
1
0
1
0
10776-035
INSTRUCTION
MOSI
图38. 突发读取
CS
0
1
2
4
5 36
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
SCLK
DATA BYTE 1
0
10
07
0
6 0 5 14
3 02
1
7
0
6
5
4
3
2
DATA BYTE n
1
0
4
3
2
10776-036
8-BIT ADDRESS
INSTRUCTION
MOSI
HIGH IMPEDANCE
MISO
图39. 突发写入
CS
0
1
2
4
5 3 6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
SCLK
INSTRUCTION
MISO
1
0
1
1
0
0
0
0
OUT BYTE 1
7
6
5
4
3
OUT BYTE n
2
1
0
图40. FIFO读取
Rev. B | Page 20 of 44
7
6
5
4
3
2
1
0
10776-037
MOSI
ADXL362
tCSD
CS
tR
CSS
tCSH
tF
tCLE
tCLD
SCLK
tSU
MSB IN
LSB IN
10776-038
MOSI
tHD
HIGH IMPEDANCE
MISO
图41. SPI写入指令的时序图
CS
tHIGH
tLOW
tCSH
SCLK
tV
MSB OUT
MISO
LSB OUT
10776-039
MOSI
tDIS
tHO
DON’T CARE
图42. SPI读取指令的时序图
表9. SPI数字输入/输出
参数
数字输入
低电平输入电压(VIL)
高电平输入电压(VIH)
低电平输入电流(IIL)
高电平输入电流(IIH)
数字输出
低电平输出电压(VOL)
高电平输出电压(VOH)
低电平输出电流(IOL)
高电平输出电流(IOH)
1
测试条件/注释
最小值
限值1
最大值
0.3 × VDD I/O
0.7 × VDD I/O
VIN = VDD I/O
VIN = 0 V
lOL = 10 mA
lOH = −4 mA
VOL = VOL, max
VOH = VOH, min
限值基于特性数据而非生产测试。
Rev. B | Page 21 of 44
0.1
−0.1
0.2 × VDD I/O
0.8 × VDD I/O
10
−4
单位
V
V
µA
µA
V
V
mA
mA
ADXL362
表10. SPI时序(TA = 25°C，VS = 2.0 V，VDD I/O = 2.0 V)
参数
fCLK
限值1, 2
最小值
最大值 单位
1
MHz
描述
时钟频率
CSS
100
ns
CS 建立时间
tCSH
100
ns
CS 保持时间
tCSD
10
ns
CS 禁用时间
tSU
50
ns
数据建立时间
tHD
50
ns
数据保持时间
tR
0
100
ns
SCLK上升时间
tF
0
100
ns
SCLK下降时间
tHIGH
100
ns
时钟高电平时间
tLOW
100
ns
时钟低电平时间
tCLD
100
ns
时钟延迟时间
tCLE
100
ns
时钟使能时间
tV
0
ns
从时钟低电平到输出有效
tHO
0
200
ns
输出保持时间
tDIS
0
200
ns
输出禁用时间
1
2
限值基于设计目标而非生产测试。
测得的时序值对应表9给出的输入阈值(VIL和VIH)。
Rev. B | Page 22 of 44
ADXL362
寄存器映射
表11. 寄存器小结
寄存
器
0x00
0x01
0x02
0x03
0x08
0x09
0x0A
0x0B
名称
DEVID_AD
DEVID_MST
PARTID
REVID
XDATA
YDATA
ZDATA
STATUS
位 位7
位6
[7:0]
[7:0]
[7:0]
[7:0]
[7:0]
[7:0]
[7:0]
[7:0] ERR_USER_ AWAKE
REGS
0x0C FIFO_ENTRIES_L [7:0]
0x0D FIFO_ENTRIES_H [7:0]
0x0E XDATA_L
[7:0]
0x0F XDATA_H
[7:0]
0x10 YDATA_L
[7:0]
0x11 YDATA_H
[7:0]
0x12 ZDATA_L
[7:0]
0x13 ZDATA_H
[7:0]
0x14 TEMP_L
[7:0]
0x15 TEMP_H
[7:0]
0x16 保留
[7:0]
0x17 保留
[7:0]
0x1F SOFT_RESET
[7:0]
0x20 THRESH_ACT_L
[7:0]
0x21 THRESH_ACT_H [7:0]
0x22 TIME_ACT
[7:0]
0x23 THRESH_INACT_L [7:0]
0x24 THRESH_INACT_H [7:0]
0x25 TIME_INACT_L
[7:0]
0x26 TIME_INACT_H
[7:0]
0x27 ACT_INACT_CTL [7:0]
RES
0x28 FIFO_CONTROL
[7:0]
0x29 FIFO_SAMPLES
[7:0]
0x2A INTMAP1
[7:0] INT_LOW
AWAKE
0x2B INTMAP2
0x2C FILTER_CTL
0x2D POWER_CTL
0x2E SELF_TEST
位5
位4
位3
DEVID_AD[7:0]
DEVID_MST[7:0]
PARTID[7:0]
REVID[7:0]
XDATA[7:0]
YDATA[7:0]
ZDATA[7:0]
ACT
FIFO_OVERRUN
FIFO_ENTRIES_L[7:0]
UNUSED
XDATA_L[7:0]
复位
0xAD
0x1D
0xF2
0x01
0x00
0x00
0x00
INACT
FIFO_WATER- FIFO_READY DATA_READY 0x40
MARK
0x00
FIFO_ENTRIES_H[1:0]
0x00
0x00
SX
XDATA_H[3:0]
0x00
YDATA_L[7:0]
0x00
SX
YDATA_H[3:0]
0x00
ZDATA_L[7:0]
0x00
SX
ZDATA_H[3:0]
0x00
TEMP_L[7:0]
0x00
SX
TEMP_H[3:0]
0x00
保留[7:0]
0x00
保留[7:0]
0x00
SOFT_RESET[7:0]
0x00
THRESH_ACT_L[7:0]
0x00
UNUSED
THRESH_ACT_H[2:0]
0x00
TIME_ACT[7:0]
0x00
THRESH_INACT_L[7:0]
0x00
UNUSED
THRESH_INACT_H[2:0]
0x00
TIME_INACT_L[7:0]
0x00
TIME_INACT_H[7:0]
0x00
LINKLOOP
INACT_REF
INACT_EN
ACT_REF
ACT_EN
0x00
UNUSED
AH
FIFO_TEMP
FIFO_MODE
0x00
FIFO_SAMPLES[7:0]
0x80
INACT
ACT
FIFO_OVER- FIFO_WATER- FIFO_READY DATA_READY 0x00
RUN
MARK
[7:0] INT_LOW
AWAKE
INACT
ACT
FIFO_OVER- FIFO_WATER- FIFO_READY DATA_READY 0x00
RUN
MARK
[7:0]
RANGE
RES
HALF_BW
EXT_SAMPLE
ODR
0x13
[7:0] RES
EXT_CLK
LOW_NOISE
WAKEUP
AUTOSLEEP
MEASURE
0x00
[7:0]
UNUSED
ST
0x00
Rev. B | Page 23 of 44
位2
位1
位0
RW
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
W
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
ADXL362
寄存器详解
本部分描述ADXL362寄存器的功能。ADXL362上电时的寄
存器默认值如“寄存器映射”部分表11中的“复位”栏所示。
注意，对POWER_CTL寄存器之前的寄存器(寄存器0x00至
寄存器0x2C)进行变更时，应在器件处于待机状态下进
行。如果在ADXL362处于测量模式下进行变更，那么变更
可能只对一部分测量结果有效，即在配置变更的过程中，
可能部分是变更前的输出，部分是配置变更后的输出。
器件ID寄存器
X轴数据(8 MSB)寄存器
地址：0x08；复位：0x00；名称：XDATA
此寄存器保存x轴加速度数据的8个MSB。此有限分辨率数
据寄存器用于只需要8位数据的功耗敏感型应用中：每轴
只需读取一个字节的数据，而不是两个，从而降低功耗。
Y轴数据(8 MSB)寄存器
地址：0x09；复位：0x00；名称：YDATA
此寄存器保存y轴加速度数据的8个MSB。此有限分辨率数
据寄存器用于只需要8位数据的功耗敏感型应用中：每轴
只需读取一个字节的数据，而不是两个，从而降低功耗。
地址：0x00；复位：0xAD；名称：DEVID_AD
此寄存器包含ADI公司器件ID 0xAD。
器件ID：0x1D寄存器
地址：0x01；复位：0x1D；名称：DEVID_MST
此寄存器包含ADI公司MEMS器件ID 0x1D。
Z轴数据(8 MSB)寄存器
地址：0x0A；复位：0x00；名称：ZDA0TA
此寄存器保存z轴加速度数据的8个MSB。此有限分辨率数
据寄存器用于只需要8位数据的功耗敏感型应用中：每轴
只需读取一个字节的数据，而不是两个，从而降低功耗。
器件ID：0xF2寄存器
地址：0x02；复位：0xF2；名称：PARTID
此寄存器包含器件ID 0xF2(八进制362)。
芯片版本ID寄存器
地址：0x03；复位：0x01；名称：REVID
此寄存器包含产品版本ID，从0x01开始，随后每次修订均
递增1。
Rev. B | Page 24 of 44
ADXL362
状态寄存器
地址：0x0B；复位：0x40；名称：STATUS
此寄存器包含以下位，用于指示ADXL362的各种状态。
表12. STATUS的位功能描述
位
7
位的名称
ERR_USER_REGS
6
AWAKE
5
4
3
INACT
ACT
FIFO_OVERRUN
2
FIFO_WATERMARK
1
FIFO_READY
0
DATA_READY
设置
描述
SEU错误检测。1表示两种情况之一：一个SEU事件(如电源毛刺
的α粒子等)干扰了用户寄存器设置，或者ADXL362未配置。启动
和软复位时，此位为1；一旦执行任何寄存器写入命令，此位即
复位。
基于运动和静止功能，指示加速度计是处于运动(AWAKE = 1)还
是静止状态(AWAKE = 0)。要使能自动休眠，运动和静止检测必
须 处 于 链 接 模 式 或 环 路 模 式 (AC T_INAC T_C TL寄 存 器 中 的
LINK/LOOP位)；否则，此位默认置1，应被忽略。
静止。1表示静止检测功能已检测到静止或自由落体状况。
运动。1表示运动检测功能已检测到超过阈值状况。
FIFO溢出。1表示FIFO已溢出，新数据会替换未读取的数据。详
情参见“使用FIFO中断”部分。
FIFO水印。1表示FIFO至少包含FIFO_SAMPLES寄存器设置的数量
的样本。详情参见“使用FIFO中断”部分。
FIFO就绪。1表示FIFO输出缓冲器中至少有一个样本可用。详情
参见“使用FIFO中断”部分。
数据就绪。1表示有一个新的有效样本可供读取。执行FIFO读取
时，此位清0。详情参见“数据就绪中断”部分。
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复位
0x0
访问类型
R
0x1
R
0x0
0x0
0x0
R
R
R
0x0
R
0x0
R
0x0
R
ADXL362
FIFO条目寄存器
Z轴数据寄存器
这些寄存器表示FIFO缓冲器中存在的有效数据样本的数
量。数量范围为0至512或0x00至0x200。FIFO_ENTRIES_L包
含最低有效字节。FIFO_ENTRIES_H包含两个最高有效位。
FIFO_ENTRIES_H的位[15:10]不使用(表示为X = 无关位)。
这 两 个 寄 存 器 包 含 符 号 扩 展 (SX)的 z轴 加 速 度 数 据 。
ZDATA_L包含12位值的8个LSB，ZDATA_H包含4个MSB。
地址：0x0C；复位：0x00；名称：FIFO_ENTRIES_L
符号扩展位(B[15:12]，在下面的ZDATA_H位映射中表示
为SX)的值与MSB (B11)相同。
地址：0x12；复位：0x00；名称：ZDATA_L
地址：0x0D；复位：0x00；名称：FIFO_ENTRIES_H
地址：0x13；复位：0x00；名称：ZDATA_H
X轴数据寄存器
温度数据寄存器
这 两 个 寄 存 器 包 含 符 号 扩 展 (SX)的 x轴 加 速 度 数 据 。
XDATA_L包 含 12位 值 的 8个 LSB， XDATA_H包 含 4个
MSB。
符号扩展位(B[15:12]，在下面的XDATA_H位映射中表示
为SX)的值与MSB (B11)相同。
地址：0x0E；复位：0x00；名称：XDATA_L
这两个寄存器包含符号扩展(SX)的温度传感器输出数据。
TEMP_L包含12位值的8个LSB，TEMP_H包含4个MSB。该
值为符号扩展值，因此，基于位B11的值，TEMP_H的位
[B15:B12]为全0或全1。
符号扩展位(B[15:12]，在下面的TEMP_H位映射中表示为
SX)的值与MSB (B11)相同。
地址：0x14；复位：0x00；名称：TEMP_L
地址：0x0F；复位：0x00；名称：XDATA_H
地址：0x15；复位：0x00；名称：TEMP_H
Y轴数据寄存器
这 两 个 寄 存 器 包 含 符 号 扩 展 (SX)的 y轴 加 速 度 数 据 。
YDATA_L包含12位值的8个LSB，YDATA_H包含4个MSB。
符号扩展位(B[15:12]，在下面的YDATA_H位映射中表示
为SX)的值与MSB (B11)相同。
地址：0x10；复位：0x00；名称：YDATA_L
软复位寄存器
地址：0x1F；复位：0x00；名称：SOFT_RESET
写入代码0x52(代表ASCII或unicode中的字母R)到此寄存器
将立即复位ADXL362。所有寄存器设置都被清除，传感器
处于待机状态。中断引脚被配置为高输出阻抗模式，由总
线保持器保持为有效状态。
这是一个只写寄存器。若读取，数据始终是0x00。
地址：0x11；复位：0x00；名称：YDATA_H
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ADXL362
运动阈值寄存器
为检测运动，ADXL362将12位(带符号)加速度数据的绝对
值与11位(无符号)THRESH_ACT值进行比较。有关运动检
测的更多信息，参见“运动检测”部分。
THRESH_ACT指 代 一 个 11位 无 符 号 值 ， 由 THRESH_
ACT_L寄存器(保存8个LSB)和THRESH_ACT_H寄存器(保
存3个MSB)组成。
THRESH_ACT用代码设置，其值(单位g)取决于所选的测
量范围设置。
THRESH_ACT [g] = THRESH_ACT [codes]/Sensitivity
[codes per g]
地址：0x20；复位：0x00；名称：THRESH_ACT_L
当加速度计处于唤醒模式时，TIME_ACT值被忽略，运动
检测基于单个加速度样本。
静止阈值寄存器
为检测静止，器件ADXL362将12位加速度数据的绝对值与
11位(无符号)THRESH_INACT值进行比较。更多信息参见
“运动检测”部分。
THRESH_INACT指代一个11位无符号值，由THRESH_
INACT_L寄存器(保存8个LSB)和THRESH_INACT_H寄存
器(保存3个MSB)组成。
此11位无符号值设置静止检测的阈值。此值用代码设置(单
位g)，取决于所选的测量范围设置。
THRESH_INACT [g] =
THRESH_INACT [codes]/Sensitivity [codes per g]
地址：0x21；复位：0x00；名称：THRESH_ACT_H
地址：0x23；复位：0x00；名称：THRESH_INACT_L
运动时间寄存器
地址：0x22；复位：0x00；名称：TIME_ACT
运动定时器用于实现鲁棒的运动检测，误检运动触发被降
至最少。使用定时器时，只有持续运动才能触发运动检
测。更多信息请参阅“降低误检率”部分。
地址：0x24；复位：0x00；名称：THRESH_INACT_H
此寄存器的值设置连续样本数，要检测到运动事件，这些
样本中至少必须有一个轴大于运动阈值(由THRESH_ACT
设置)。
静止时间寄存器
时间(秒)通过以下公式计算：
Time = TIME_ACT/ODR
其中：
TIME_ACT为此寄存器设置的值。
ODR为FILTER_CTL寄存器(地址0x2C)设置的输出数据速率。
运动时间设置为0x00与设置为0x01的效果相同：当单个加
速度样本至少有一个轴大于运动阈值(THRESH_ACT)时，
即检测到运动。
这些寄存器的16位值设置连续样本数，要检测到静止事
件，这些样本中的所有轴必须小于静止阈值(由THRESH_
INACT设置)。
TIME_INACT_L寄存器保存16位 TIME_INACT值 的 8个
LSB，TIME_INACT_H寄存器保存8个MSB。
时间(秒)通过下式计算：
Time = TIME_INACT/ODR
其中：
TIME_INACT为 TIME_INACT_L寄 存 器 (8个 LSB)和
TIME_INACT_H寄存器(8个MSB)设置的16位值。ODR为
FILTER_CTL寄存器(地址0x2C)设置的输出数据速率。
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ADXL362
16位值支持长静止检测时间。最大值为0xFFFF或65,535个
样本。在最低输出数据速率(12.5 Hz)时，这相当于近90分钟。
如果采用这种配置，加速度计必须静止90分钟后才能将系
统置于休眠状态。
静止时间设置为0x00与设置为0x01的效果相同：当单个加
速度样本的所有轴都低于静止阈值(THRESH_INACT)时，
即检测到静止。
地址：0x25；复位：0x00；名称：TIME_INACT_L
地址：0x26；复位：0x00；名称：TIME_INACT_H
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ADXL362
运动/静止控制寄存器
地址：0x27；复位：0x00；名称：ACT_INACT_CTL
表13. ACT_INACT_CTL的位功能描述
位
[7:6]
[5:4]
位的名称
未用
LINK/LOOP
设置
X0
01
11
描述
未用的位。
默认模式。
运动和静止检测均使能，其中断(若映射)必须由主机处理器通过读取
STATUS寄存器来应答。这种模式下，自动休眠禁用。此模式用于自
由落体检测应用。
链接模式。
运动和静止检测顺次连接，同一时间只有一个使能。其中断(若映射)
必须由主机处理器通过读取STATUS寄存器来应答。
环路模式。
运动和静止检测顺次连接，同一时间只有一个使能，其中断在内部
应答(无需由主机处理器处理)。
复位
0x0
0x0
访问类型
RW
RW
0x0
RW
0x0
RW
0x0
RW
0x0
RW
要使用链接或环路模式，ACT_EN(位0)和INACT_EN(位2)必须置1，否
则将使用默认模式。更多信息请参见“连接运动和静止检测”部分。
3
INACT_REF
2
INACT_EN
1
ACT_REF
0
ACT_EN
相对/绝对静止检测。
1 = 静止检测功能以相对模式工作。
0 = 静止检测功能以绝对模式工作。
静止使能。
1 = 使能静止(欠阈值)功能。
相对/绝对运动检测。
1 = 运动检测功能以相对模式工作。
0 = 运动检测功能以绝对模式工作。
运动使能。
1 = 使能运动(过阈值)功能。
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ADXL362
FIFO控制寄存器
地址：0x28；复位：0x00；名称：FIFO_CONTROL
表14. FIFO_CONTROL的位功能描述
位
[7:4]
3
位的名称
UNUSED
AH
2
FIFO_TEMP
[1:0]
FIFO_MODE
设置
00
01
10
11
描述
未用的位。
过半。
此位是FIFO_SAMPLES寄存器的MSB，FIFO样本范围为0至511。
存储温度数据到FIFO。1 = 温度数据与x、y、z轴加速度数据一起存储
在FIFO中。
使能FIFO和模式选择。
FIFO禁用。
最旧保存模式。
流模式。
触发模式。
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复位
0x0
0x0
访问类型
RW
RW
0x0
RW
0x0
RW
ADXL362
FIFO样本寄存器
INT1/INT2功能映射寄存器
地址：0x29；复位：0x80；名称：FIFO_SAMPLES
此寄存器的值指定FIFO中存储的样本数。FIFO_CONTROL
寄存器(地址0x28)的AH位用作此值的MSB。FIFO样本数的
完整范围为0到511。
INT1和 INT2寄 存 器 分 别 配 置 INT1/INT2中 断 引 脚 。 位
[B6:B0]选择哪一或哪些功能在该引脚上产生中断。如果相
应的位设为1，所选的功能将在INT引脚上产生中断。位B7
配置引脚是以高电平有效(B7低电平)还是低电平有效(B7高
电平)模式工作。
此寄存器的默认值为0x80，以免触发FIFO水印中断(更多
信息参见“FIFO水印”部分)。
对于每个引脚，可以同时选择任意数量的功能。如果选择
多个功能，所有条件将进行“或”运算以确定INT引脚状
态。各功能的状态可以通过读取STATUS寄存器确定。如
果没有中断映射到INT引脚，引脚将处于高阻态，由总线
以下位映射是从FIFO控制寄存器复制，用以表示AH位。
地址：0x2A；复位：0x00；名称：INTMAP1
表15. INTMAP1的位功能描述
位
7
6
5
4
3
2
1
0
位的名称
INT_LOW
AWAKE
INACT
ACT
FIFO_OVERRUN
FIFO_WATERMARK
FIFO_READY
DATA_READY
设置
描述
1 = INT1引脚为低电平有效。
1 = 唤醒状态映射到INT1引脚。
1 = 静止状态映射到INT1引脚。
1 = 运动状态映射到INT1引脚。
1 = FIFO溢出状态映射到INT1引脚。
1 = FIFO水印状态映射到INT1引脚。
1 = FIFO就绪状态映射到INT1引脚。
1 = 数据就绪状态映射到INT1引脚。
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复位
0x0
0x0
0x0
0x0
0x0
0x0
0x0
0x0
访问类型
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
ADXL362
地址：0x2B；复位：0x00；名称：INTMAP2
表16. INTMAP2的位功能描述
位
7
6
5
4
3
2
1
0
位的名称
INT_LOW
AWAKE
INACT
ACT
FIFO_OVERRUN
FIFO_WATERMARK
FIFO_READY
DATA_READY
设置
描述
1 = INT2引脚为低电平有效。
1 = 唤醒状态映射到INT2引脚。
1 = 静止状态映射到INT2引脚。
1 = 运动状态映射到INT2引脚。
1 = FIFO溢出状态映射到INT2引脚。
1 = FIFO水印状态映射到INT2引脚。
1 = FIFO就绪状态映射到INT2引脚。
1 = 数据就绪状态映射到INT2引脚。
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复位
0x0
0x0
0x0
0x0
0x0
0x0
0x0
0x0
访问类型
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
RW
ADXL362
滤波器控制寄存器
地址：0x2C；复位：0x13；名称：FILTER_CTL
表17. FILTER_CTL的位功能描述
位
[7:6]
位的名称
RANGE
设置
00
01
1X
5
4
RES
HALF_BW
3
EXT_SAMPLE
[2:0]
ODR
000
001
010
011
100
101…111
描述
测量范围选择。
±2 g(复位默认值)
±4 g
±8 g
保留。
带宽减半。更多信息请参阅“抗混叠”部分。
1 = 抗混叠滤波器的带宽设置为输出数据速率(ODR)的¼，以提供较保守的滤波。
0 = 滤波器的带宽设置为ODR的½，带宽更宽。
外部采样触发器。1 = INT2引脚用于外部转换时序控制。更多信息参见“使用同步
数据采样”部分。
输出数据速率。选择ODR并将内部滤波器的带宽配置为所选ODR的½或¼，具体取
决于HALF_BW位的设置。
12.5 Hz
25 Hz
50 Hz
100 Hz(复位默认值)
200 Hz
400 Hz
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复位
0x0
访问类型
RW
0x0
0x1
RW
0x0
RW
0x3
RW
ADXL362
电源控制寄存器
地址：0x2D；复位：0x00；名称：POWER_CTL
表18. POWER_CTL的位功能描述
位
7
6
位的名称
保留
EXT_CLK
[5:4]
LOW_NOISE
设置
00
01
10
11
3
WAKEUP
2
AUTOSLEEP
[1:0]
测量
00
01
10
11
描述
保留。
外部时钟。详情参见“使用外部时钟”部分。
1 = 加速度计采用INT1引脚上提供的外部时钟工作。
选择电源/噪声权衡：
正常工作(复位默认值)。
低噪声模式。
超低噪声模式。
保留。
唤醒模式。详情参见“工作模式”部分。
1 = 器件在唤醒模式下工作。
自动休眠。要使能自动休眠，运动和静止检测必须处于链接模式或
环路模式(ACT_INACT_CTL寄存器中的LINK/LOOP位)；否则，此位
被忽略。详情参见“运动检测”部分。
1 = 使能自动休眠；检测到静止时，器件自动进入唤醒模式。
选择测量模式或待机。
待机。
保留。
测量模式。
保留。
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复位
0x0
0x0
访问类型
RW
RW
0x0
RW
0x0
RW
0x0
RW
0x0
RW
ADXL362
自检寄存器
地址：0x2E；复位：0x00；名称：SELF_TEST
有关自检功能工作原理的信息，参见“自检”部分；有关如何使用此功能的指南，参见“使用自检”部分。
表19. SELF_TEST的位功能描述
位
[7:1]
0
位的名称
未用
ST
设置
描述
自检。
1 = 自检力施加于x、y、z轴。
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复位
0x0
0x0
访问类型
RW
RW
ADXL362
应用信息
应用范例
启动程序
本部分包括若干应用电路，重点介绍ADXL362的有用特性。
此程序假设使用±2 g测量范围和唤醒工作模式。
器件配置
1. 写入十进制250 (0xFA)到寄存器0x20，写入0到寄存器0x21：
1. 设置运动和静止阈值及定时器。
a. 写入寄存器0x20至寄存器0x26。
b. 为将误检运动触发降至最少，TIME_ACT寄存器的值
应大于1。
2. 配置运动和静止功能。
a. 写入寄存器0x27。
3. 配置FIFO。
a. 写入寄存器0x28和寄存器0x29。
4. 映射中断。
a. 写入寄存器0x2A和寄存器0x2B。
5. 配置一般器件设置。
a. 写入寄存器0x2C。
6. 启动测量。
a. 写入寄存器0x2D。
各寄存器的设置取决于应用要求。更多信息参见“寄存器
详解”部分。
将运动阈值设为250 mg。
2. 写入十进制150 (0x96)到寄存器0x23，写入0到寄存器0x24：
将静止阈值设为150 mg。
3. 写入十进制30 (0x1E)到寄存器0x25：将静止定时器设为
30个样本或约5秒。
4. 写入0x3F到寄存器0x27：配置环路模式的运动检测并使
能相对运动和静止检测。
5. 写入0x40到寄存器0x2B：将AWAKE位映射到INT2。
INT2引脚与开关的栅极相连。
6. 写入0x0A到寄存器0x2D：开始在唤醒模式下进行测量。
使用外部时序触发器
图44是利用INT1引脚作为外部时钟输入的应用图。这种模
式下，外部时钟决定所有加速度计时序，包括输出数据速
率和带宽。
要使能此功能，应在启动程序的末尾将POWER_CTL寄存
器的位6置1。例如，写入0x42到此寄存器，以使能外部时
钟并将加速度计置于测量模式。
VS
自治运动开关
MOSI
EXTERNAL
CLOCK
INT1
INTERRUPT
CONTROL
INT2
MISO
SCLK
应在启动程序的末尾将FILTER_CTL寄存器的位3置1。例
SPI
INTERFACE
如，写入0x4B到此寄存器，以使能同步采样触发器并将加
CS
速度计配置为±8 g测量范围和100 Hz ODR。
ADP195
REVERSE
POLARITY
PROTECTION
CS
CIO
VOUT
VS
GND
VDD I/O
ADXL362
LEVEL SHIFT
AND SLEW
RATE CONTROL
LOAD
10776-041
EN
VDD I/O
MOSI
INTERRUPT
CONTROL
INT1
SAMPLING
TRIGGER
INT2
MISO
SCLK
GND
CS
图45. 利用INT2引脚触发同步采样
图43. 唤醒信号控制下游电路的电源
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SPI
INTERFACE
10776-043
GND
激活此触发器时，都会产生加速度样本。要使能此功能，
VS
VS
CS
GND
图45是利用INT2引脚作为同步采样触发器的应用图。每次
MOSI
MISO
INT1
VIN
SPI
INTERFACE
SCLK
图44. INT1引脚用作外部时钟的输入
VDD I/O
ADXL362
INT2
VDD I/O
ADXL362
CIO
VS
AWAKE
VS
VDD I/O
CS
INTERRUPT
CONTROL
CIO
CS
ADXL362的特性使它非常适合用作自治运动开关。下面的
示例实现了一个开关，配置好后，它不需要主机处理器的
干预，就能灵巧地管理系统电源。本例中，唤醒信号映射
到INT2引脚，用以驱动高边功率开关(如ADP195等)来控制
下游电路的电源。
VS
VDD I/O
10776-042
本部分说明器件配置和数据采集的程序。一般而言，此程
序遵循寄存器映射的顺序，从寄存器0x20 (THRESH_ACT_L)
开始。
ADXL362
VS
示例：实现自由落体检测
许多数字输出加速度计内置自由落体检测功能。在ADXL362
VDD I/O
CS
CIO
中，这一功能可以利用静止中断实现。
VS
持续一定的时间，就可以实现自由落体检测。绝对模式下
MOSI
MISO
INT1
INTERRUPT
CONTROL
SPI
INTERFACE
SCLK
INT2
CS
GND
10776-040
当一个物体真正自由落体时，所有轴上的加速度都是0 g。因
.
此，通过检测所有轴的加速度是否低于某一阈值(接近0 g)并
VDD I/O
ADXL362
的静止检测功能正是如此。
要利用静止来实现自由落体检测，应将THRESH_INACT的
值设置为所需的自由落体阈值。推荐使用300 mg到600 mg的
值；这些值的寄存器设置随器件的g范围设置而变化，如
下式所示：
图46. 推荐旁路电容
VS端的0.1 µF陶瓷电容(CS)和VDD I/O端的0.1 µF陶瓷电容(CIO)
应尽可能靠近ADXL362放置。建议对电源引脚充分去耦，
使加速度计不受电源噪声影响。VS和VDD I/O建议使用不同的
电源，从而将VS电源上的数字时钟噪声降至最低。如果不
THRESH_INACT =
可行，可能需要对电源进行额外滤波。
阈值 [g] × 比例因子 [LSB/g]
设置TIME_INACT的值，所有轴的加速度必须小于自由落
体阈值并至少持续该时间量，才能确定自由落体事件。推
荐使用100 ms到350 ms的值；此值的寄存器设置随输出数据
速率而变化。
如果需要进一步去耦，应与VS串联一个不大于100 Ω的电阻
或氧化铁磁珠。此外，将VS上的旁路电容增加到1 μF钽电容
与0.1 μF陶瓷电容并联，也可以改善噪声。
确保ADXL362地到电源地的连接具有低阻抗，因为通过地
传输的噪声具有与通过VS传输的噪声类似的效应。
TIME_INACT = 时间 [sec] × 数据速率 [Hz]
检测到自由落体事件时，静止状态位置1；如果该功能映
射到一个中断引脚，该引脚将触发静止中断。
电源要求
ADXL362设计利用1.8 V到3.3 V的电源电压轨供电。如表1所
示，工作电压范围(VS)为1.6 V至3.5 V，此范围考虑了最高达
启动程序
电源电压±10%的不精确性和瞬变。
以下启动程序配置ADXL362用于典型的自由落体检测应
器件工作时，只要断开ADXL362的电源或工作电压降至额
用。此程序假设使用±8 g测量范围和100 Hz输出数据速率。
阈值和时间值可以修改以适应具体应用的需要。
定范围以下，电源(VS、VDD I/O和任何旁路电容)就必须完全
放电后才能再施加。要使能电源放电，建议从微控制器
1. 写入0x96(150个代码)到寄存器0x23：将自由落体阈值设
GPIO为器件供电，将一个关断放电开关连接到电源(图
47)，或者使用ADP160等具有关断放电特性的稳压器。
2. 写入0x03到寄存器0x25：将自由落体时间设置为30 ms。
VS
3. 写入0x0C到寄存器0x27：使能绝对静止检测。
VIN
CS
4. 写入0x20到寄存器0x2A或寄存器0x2B，以将静止中断映
射到INT1或INT2。
R1
5. 写入0x83到寄存器0x2C：配置加速度计为±8 g范围和100 Hz
ODR(输出数据速率)。
完整自由落体检测应用的实现详见应用笔记AN-1023：“利
用3轴加速度计ADXL345实现落体检测应用”。
CIO
VS
VDD I/O
ADXL362
MOSI
MISO
INT1
SHUTDOWN
6. 写入0x02到寄存器0x2D以开始测量。
VDD I/O
SCLK
INT2
GND
SPI
INTERFACE
CS
NOTES
1. THE ADXL362 SUPPLIES MUST BE DISCHARGED FULLY EACH TIME
THE VOLTAGE ON THEM DROPS BELOW THE SPECIFIED OPERATING
RANGE. A SHUTDOWN SWITCH IS ONE WAY TO DISCHARGE THE SUPPLIES.
电源
图47. 利用开关给ADXL362电源放电
电源去耦
图46显示了配合ADXL362使用的推荐旁路电容。
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10776-141
置为600 mg。
ADXL362
FIFO模式
FIFO配置
FIFO是一个512样本存储缓冲器，可用于降低功耗、减轻
FIFO通过寄存器0x28和寄存器0x29配置。设置详见“FIFO
主机处理器负荷以及自治记录数据。
控制寄存器”部分。
512个FIFO样本可以按如下方式分配：
FIFO中断
• 并行3轴数据的170个样本集；或
FIFO可以产生中断以指示何时样本可用，何时收集到指定
• 并行3轴和温度数据的128个样本集。
数量的样本，以及何时FIFO溢出、样本丢失。详情参见
“使用FIFO中断”部分。
FIFO有四种工作模式，如本部分所述。
从FIFO中读取数据
FIFO禁用
FIFO禁用时，无数据存储在其中，已经存储的数据会被清除。
将FIFO_CONTROL寄存器(地址0x28)的FIFO_MODE位设
置为二进制值0b00时，FIFO禁用。
FIFO数据通过FIFO读取命令读取，详见“SPI通信”部分。
数据格式为16位值，如表20所示。
读取数据时，最低有效字节(位[B7:B0])先读取，最高有效
字节(位[B15:B8])后读取。位[B11:B0]表示12位二进制补码
最旧保存模式
加 速 度 或 温 度 数 据 。 位 [B13:B12]是 符 号 扩 展 位 ， 位
在最旧保存模式下，FIFO积累数据直到填满，然后停止。
[B15:B14]表示数据类型，如表20所示。
要收集其它数据，必须将样本读出FIFO缓冲器以提供可用
表20. FIFO缓冲数据格式
空间。(这种工作模式有时称为“先N”)
B15
B14
数据类型
00: X轴
01: Y轴
10: Z轴
11: 温度
B13
B7
B5
将FIFO_CONTROL寄存器(地址0x28)的FIFO_MODE位设
置为二进制值0b01时，FIFO处于最旧保存模式。
流模式
在流模式下，FIFO始终包含最新数据。当需要空间以存储
新样本时，最旧的样本会被丢弃。(这种工作模式有时称为
B6
“后N”)
B12
符号
扩展
B4
数据
B11
MSB
B10
B9
数据
B8
B3
B2
B1
B0
LSB
流模数有助于减轻主机处理器的负荷。在FIFO收集数据的
由于数据格式为16位，因此从FIFO读取数据时，一次必须
同时，处理器可以处理其它任务。当FIFO中填充一定数量
读取2个字节。执行多字节读取时，读取的字节数必须是
的样本时(由FIFO_SAMPLES寄存器和FIFO_CONTROL寄
偶数。对FIFO数据执行多字节读取时，要读取的字节数无
存器的AH位一同指定)，就会触发FIFO水印中断(前提是此
限制。FIFO读空后，如果还需要读取更多字节，剩余字节
中断已使能)。此时，主机处理器可以读取整个FIFO的内
的数据将是0x00。
容，然后在FIFO再次填充时，返回处理其它任务。
每个样本集采集后，按如下顺序写入FIFO：
将FIFO_CONTROL寄存器(地址0x28)的FIFO_MODE位设
• X轴
置为二进制值0b10时，FIFO处于流模式。
• Y轴
触发模式
• Z轴
在触发模式下，FIFO保存运动检测事件有关的样本。该操
• 温度(可选)
作类似于示波器的一次性运行触发。运动事件之前需保存
此模式重复下去，直到FIFO填满，填满后的行为取决于
的 样 本 数 由 FIFO_SAMPLES(寄 存 器 0x29， 连 同
FIFO模式(参见“FIFO”部分)。如果FIFO没有足够的空间来
FIFO_CONTROL寄存器(地址0x28)的AH位)指定。
容纳4个数据条目(如果不存储温度，则是3个条目)，那么
将FIFO_CONTROL寄存器(地址0x28)的FIFO_MODE位设
可以存储不完整的样本集。
置为二进制值0b11时，FIFO处于触发模式。
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ADXL362
FIFO数据逐个输出。每读取一个数据项，堆栈中就会释放
此配置切换为低电平有效。
相同数量的空间。同样，这可能导致FIFO中存在不完整的
INT引脚可以连接到主机处理器的中断输入，以便通过中
样本集。
断例程来响应中断。由于可以将多个功能映射到同一引
关于其它系统级FIFO应用，请参阅应用笔记AN-1025：
脚，因此可以利用STATUS寄存器来确定哪一条件引起中
“ADI公司数字加速度计中先进先出(FIFO)缓冲器的使用”。
断触发。
中断
清除中断有如下方式：
ADXL362的多项内置功能可以触发中断，以提醒主机处理
• 读取STATUS寄存器(地址0x0B)将清除运动和静止中断。
器注意某些状况。本部分描述这些中断的功能。
• 读取数据寄存器。地址0x08至地址0x0A或地址0x0E至地
址0x15清除数据就绪中断。
中断引脚
通过设置INTMAP1和INTMAP2寄存器中的相应位，可以
将中断映射到两个指定输出引脚INT1和/或INT2。所有功
• 从FIFO缓冲器读取足够多的数据，使得不再符合中断条
件，从而清除FIFO就绪、FIFO水印和FIFO溢出中断。
能可以同时使用。若将多个中断映射到同一个引脚，这些
两个中断引脚均为推挽低阻抗引脚，输出阻抗约为500 Ω(典
中断的“或”组合决定引脚的状态。
型值)，数字输出规格如表21所示。两个引脚均有总线保持
如果没有功能映射到一个中断引脚，该引脚将自动配置为
高阻态。这些引脚在复位时也处于高阻态。
检测到某一状态条件时，该条件所映射的引脚激活。引脚
的默认配置为高电平有效，因此引脚激活时变为高电平。
器，当其处于高阻抗模式时，总线保持器将其保持在有效
逻辑状态。
为防止中断在配置期间误触发，应在配置阈值、时间等设
置时禁用中断。
然而，通过设置INTMAPx寄存器的INT_LOW位，可以将
表21. 中断引脚数字输出
参数
数字输出
低电平输出电压(VOL)
高电平输出电压(VOH)
低电平输出电流(IOL)
高电平输出电流(IOH)
1
测试条件
最小值
IOL = 500 µA
IOH = −300 µA
VOL = VOL, max
VOH = VOH, min
0.8 × VDD I/O
500
限值1
最大值
0.2 × VDD I/O
限值基于设计，而非生产测试。
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−300
单位
V
V
µA
µA
ADXL362
中断引脚的备选功能
溢出
除中断功能，INT1和INT2引脚也可以配置为输入引脚。当
当FIFO溢出时，FIFO_OVERRUN位(位3)置1，新数据将替
POWER_CTL寄存器(地址0x2D)的EXT_CLK位(位6)置1
换未读取的数据。这可能表示FIFO已满且尚未清空，或者
时，INT1用作外部时钟输入。当FILTER_CTL寄存器(地址
慢速SPI处理引起时序错误。如果FIFO配置为最旧保存模
0x2C)的EXT_SAMPLE位(位3)置1时，INT2用作同步采样的
式，则溢出事件表示无足够空间来容纳新样本。
触发输入。这些备选功能可以同时使用，但一个中断引脚
读取FIFO内容时，FIFO_OVERRUN位自动清0。同样，当
如果用于备选功能，则不能同时用于主功能，即触发中断。
FIFO禁用时，FIFO_OVERRUN位也清0。
外部时钟和数据同步详见“应用信息”部分。
使用同步数据采样
运动和静止中断
对于要求精密定时加速度测量的应用，ADXL362具有一个
检测到运动或静止时，STATUS寄存器的ACT位(位4)或
让加速度采样与外部触发器同步的选项。FILTER_CTL寄
INACT位(位5)置1。检测程序和标准详见“运动检测”部分。
存器(地址0x2C)的EXT_SAMPLE位(位3)用于使能此功能。
当EXT_SAMPLE位设为1时，INT2引脚自动重新配置为同
数据就绪中断
当有新的有效数据可用时，DATA_READY位(位0)置1；当
步触发输入。
使能外部触发时，系统设计师须确保采样频率满足系统要
没有新的数据时，该位清0。
读取任一数据寄存器(地址0x08至地址0x0A和地址0x0E至
地 址 0 x 1 5 ) 时 ， D ATA _ R E A D Y 位 不 会 置 1 。 如 果
DATA_READY在寄存器读取之前为0，且新数据在寄存器
求。采样频率过低会引起混叠。过采样可以降低噪声，但
如果采样频率过高，加速度计可能来不及处理加速度数据
并将其转换为有效数字输出。
读取过程中可用，则DATA_READY保持0值，直到读取完
符合奈奎斯特准则可以确保信号完整性。ADXL362内置一
成后才置1。
个抗混叠滤波器，它可以帮助系统设计师保持信号完整
如果DATA_READY在寄存器读取之前为1，则在寄存器读
取开始时，它会被清0。
性。为防止混叠，滤波器带宽应设置为不大于采样速率½
的频率。例如，采样频率为100 Hz时，滤波器极点应不大于
50 Hz。滤波器极点通过为FILTER_CTL寄存器(地址0x2C)的
如果DATA_READY在寄存器读取之前为1，且新数据在寄
ODR位设置。滤波器带宽设置为ODR的½，也是通过这些
存器读取过程中可用，则DATA_READY在寄存器读取开始
位设置。即使忽略ODR(因为数据速率由外部触发器设
时 清 0， 并 且 在 读 取 过 程 中 始 终 为 0。 读 取 完 成 后 ，
置)，滤波器仍具有指定的带宽。
DATA_READY置1。
由于内部时序要求，施加于引脚INT2的触发信号必须符合
使用FIFO中断
以下标准：
FIFO水印
• 触发信号为高电平有效。
当FIFO中存储的样本数等于或超过FIFO_SAMPLES寄存器
• 触发信号的脉冲宽度至少必须为25 µs。
(地址0x29)连同FIFO_CONTROL寄存器的AH位(位3，地址
• 触发器解除置位后必须等待至少25 µs才能重新置位。
0x28)指定的数量时，FIFO_WATERMARK位(位2)置1。从
• 支持的最大采样频率为625 Hz(典型值)。
FIFO中读取足够数量的样本，使得样本数低于指定值后，
• 最低采样频率仅取决于系统要求。无需以最低速率轮询
FIFO_WATERMARK位自动清0。
样本；然而，如果样本轮询速率低于抗混叠滤波器设置
如果FIFO样本数设为0，FIFO水印中断将置1。为避免意外
的带宽，可能会发生混叠。
触发此中断，FIFO_SAMPLES寄存器的默认值为0x80。
FIFO就绪
当 FIFO输 出 缓 冲 器 中 至 少 有 一 个 有 效 样 本 时 ，
FIFO_READY位(位1)置1。当FIFO中无有效数据时，此位
清0。
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ADXL362
使用外部时钟
ADXL362内置时钟，默认用于为内部操作提供时钟。若需
要，也可以提供并使用外部时钟。
非2.0 V电压下的操作
ADXL362在电源电压VS = 2.0 V下进行测试且以其为额定电
源电压，然而，VS可以高达3.3 V标称值(3.5 V最大值)或低
要 使 用 外 部 时 钟 ， POWER_CTL寄 存 器 (地 址 0x2D至 的
至1.8 V标称值(1.6 V最小值)。某些性能参数随电源电压而
EXT_CLK位(位6至必须置1。此位设为1时，INT1引脚重新
变化，包括电源电流(见图30)、噪声(见表7和表8)、偏移、
配置为输入引脚，通过它可提供时钟。外部时钟的工作频
灵敏度和自检输出变化(见表22)。
率必须等于或低于51.2 kHz。更多信息参见“外部时钟”部分。
图48显示了不同电源电压对0 g偏移的潜在影响。此图的数
使用自检
据经过校准，以便显示2.0 V供电时的参考偏移为0 mg。
200
自检功能(如“自检”部分所述至通过SELF_TEST寄存器(地址
0x2E至的ST位使能。使用自检功能的推荐程序如下：
2. 将SELF_TEST寄存器(地址0x2E至的ST位设为1，置位自检。
3. 等待1/ODR的时间，以便输出稳定在新值。
4. 读取x、y、z轴的加速度数据。
5. 与步骤1得到的值进行比较，将差值乘以灵敏度以从LSB
转换为mg。如果观察到的差值落在表1所列的自检输出
50
0
–50
变化规格以内，则器件通过自检，认定其功能正常。
6. 将SELF_TEST寄存器(地址0x2E至的ST位清0，解除自检。
–100
1.5
给出的自检输出变化规格是针对VS = 2.0 V。因为静电力与
2.0
2.5
3.0
3.5
VS (V)
图48. 0 g偏移与电源电压的关系
VS2成比例，器件的灵敏度与VS成比例，所以输出随VS而变
化。表22所示的比例因子可用来为不同的电源电压VS调整
100
10776-144
1. 读取x、y、z轴的加速度数据。
ZERO g OFFSET (mg)
150
X-AXIS
Y-AXIS
Z-AXIS
机械安装注意事项
预期的自检输出限值。
ADXL362应安装在印刷电路板(PCB)牢固安装点附近位
注意，电压较高时，自检变化可能超过1 g。执行测量时，
置。如图49所示，如将ADXL362安装在无支撑的PCB位
如果一个轴的加速度为重力引起的1 g，并且加速度计配置
为±2 g测量范围，那么与重力场对齐的轴可能达到2 g，其
输出将发生削波(饱和值为满量程值至。为解决这一问题，
可以在y轴与重力场对齐时进行自检(y轴自检输出变化为负
表22. 自检输出与不同电源电压VS的比例因子
电源电压VS (V)
1.6
2.0
2.5
3.0
3.5
差。将加速度计安装在牢固安置点附近，确保加速度计上
的任何PCB振动高于加速度计的机械传感器的谐振频率，
从而使得该振动对加速度计而言可忽略。多个安装点时，
接近传感器和/或较厚的PCB也有助于降低系统振动对传感
器性能的影响。
ACCELEROMETERS
自检输出比例因子
0.62
1.0
1.6
2.4
3.4
PCB
MOUNTING POINTS
图49. 错误放置的加速度计
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10776-044
值至，或者将加速度计配置为±4 g或±8 g测量范围。
置，由于PCB振动未受到抑制，可能会导致明显测量误
ADXL362
加速度敏感轴
AZ
AX
10776-045
AY
图50. 加速度敏感轴(沿敏感轴加速时相应输出增加)
XOUT = –1g
YOUT = 0g
ZOUT = 0g
TOP
XOUT = 0g
YOUT = 1g
ZOUT = 0g
TOP
TOP
XOUT = 0g
YOUT = –1g
ZOUT = 0g
GRAVITY
TOP
XOUT = 0g
YOUT = 0g
ZOUT = 1g
XOUT = 0g
YOUT = 0g
ZOUT = –1g
图51. 输出响应与相对于重力方向的关系
布局和设计建议
图52给出了推荐的印刷电路板焊盘图形。
0.9250
0.3000
3.3500
0.5000
3.5000
图52 推荐的PCB焊盘图形
(尺寸单位：mm)
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10776-047
0.8000
10776-046
XOUT = 1g
YOUT = 0g
ZOUT = 0g
ADXL362
外形尺寸
0.50
BSC
3.10
3.00
2.90
0.375
REF
SEATING
PLANE
END VIEW
13
9
0.35 × 0.25
REF
14
16
8
6
1
5
0.475 × 0.25
REF
BOTTOM VIEW
TOP VIEW
1.14
MAX
1.00
REF
0.10
REF
0.3375
REF
0.85
REF
0.25
0.21
0.17
图53. 16引脚平面栅格阵列封装[LGA]
(CC-16-4)
尺寸单位：mm
10-23-2012-A
PIN 1
CORNER
3.30
3.25
3.15
订购指南
型号1
ADXL362BCCZ-RL
ADXL362BCCZ-RL7
ADXL362BCCZ-R2
EVAL-ADXL362Z
EVAL-ADXL362Z-DB
EVAL-ADXL362Z-MLP
EVAL-ADXL362Z-S
1
温度范围
−40°C至+85°C
−40°C至+85°C
−40°C至+85°C
−40°C至+85°C
−40°C至+85°C
−40°C至+85°C
−40°C至+85°C
封装描述
16引脚平面栅格阵列[LGA]
16引脚平面栅格阵列[LGA]
16引脚平面栅格阵列[LGA]
简易开发板
SD卡数据记录器与开发板
低功耗实时评估系统
低功耗实时评估系统子板
Z = 符合RoHS标准的器件。
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封装选项
CC-16-4
CC-16-4
CC-16-4
数量
5,000
1,500
250
ADXL362
注释
©2012–2013 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and
registered trademarks are the property of their respective owners.
D10776sc-0-2/13(B)
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