提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档
前言
使用lsm6ds3tr-c的内置FIFO模式读取加速度计数据
MCU：NRF52832
接口：I²C
一、芯片手册
FIFO中可以存储的数据种类包括：
三轴陀螺仪；三轴加速度计；外部传感器数据；步数；时间戳；温度
可选择的触发信号
加速度计或者陀螺仪数据就绪信号；外部传感器数据就绪信号；步数触发信号
五种模式
FIFO mode：满了就停了，不往里面写了
Continuous-to-FIFO mode：满了会自动丢掉旧数据
（别的模式没研究）
二、FIFO模式寄存器配置
FIFO控制相关寄存器
FIFO_CTRL1和FIFO_CTRL2配置FIFIO中断触发阈值，样本数量到达所设阈值之后，触发中断，在INT1或者INT2引脚上产生中断信号，MCU收到中断信号做相应的处理。
FIFO_CTRL3 FIFO_CTRL4 FIFO_CTRL5配置FIFO模式、样本抽取参数、FIFO ODR等。
中断引脚配置
INT1_CTRL INT2_CTRL配置两个中断引脚被哪种事件触发。
FIFO状态和FIFO数据读取
在读取FIFO数据前，需要先读取FIFO_STATUS1和FIFO_STATUS2来获取FIFO中可读的样本数量。
三、FIFO数据读取
1.寄存器定义
/*------------------------------------------------------------------------------
Section: Macro Definitions
------------------------------------------------------------------------------*/
#define LSM6DS3_WHO_AM_I 0X0F // 能读出ID,根据芯片不同而不同,可能是0x69,也或许是0x6a
#define LSM6DS3_CTRL1_XL 0X10 // 线性加速度传感器控制寄存器1 (r/w)。
/* bit7 ~ bit0
ODR_XL3 ODR_XL2 ODR_XL1 ODR_XL0 FS_XL1 FS_XL0 BW_XL1 BW_XL0
其中:ODR_XL3 ODR_XL2 ODR_XL1 ODR_XL0 输出数据速率和电源模式选择
FS_XL1 FS_XL0：ACC满量程选择
BW_XL1 BW_XL0：抗混叠滤波器带宽选择。
*/
#define LSM6DS3_CTRL2_G 0X11
/* bit7 ~ bit0
ODR_G3 ODR_G2 ODR_G1 ODR_G0 FS_G1 FS_G0 FS_125
其中:ODR_G3 ODR_G2 ODR_G1 ODR_G0:陀螺仪输出速率选择
FS_G1 FS_G0：陀螺仪满量程选择
FS_125：陀螺仪满量程为125dps；
*/
#define LSM6DS3_CTRL3_C 0X12
/* bit7 ~ bit0
BooT BDU H_LACTIVE PP_OD SIM IF_INC BLE SW_RESET
BooT:重启内存里的内容
BDU：更新块数据
H_LACTIVE：中断活跃水平
PP_OD：INT1和INT2衬垫上的推拉/开式排水选择。
SIM：SPI Serial interface mode select
IF_INC:寄存器地址在进行串行多字节访问时自动增加
BLE：大/小端数据选择
SW_RESET：软件复位
*/
#define LSM6DS3_CTRL4_C 0X13
/* bit7 ~ bit0
XL_BW_SCAL_ODR:加速度计带宽的选择;
SLEEP_G:陀螺仪睡眠模式使能;
INT2_on_INT1:所有中断信号在INT1上可用
FIFO_TEMP_EN:使能稳如数据作为4th FIFO数据设置
DRDY_MASK:数据读掩码使能;
I2C_disable:disable i2c接口
0
STOP_ON_FTH:启用FIFO阈值级别使用;
*/
#define LSM6DS3_CTRL5_C 0X14
/*
ROUNDING2 ROUNDING1 ROUNDING0 0 ST1_G ST0_G ST1_XL ST0_XL
ROUNDING2 ROUNDING1 ROUNDING0:从输出寄存器中读取循环突发模式(舍入)。
ST1_G ST0_G:角速率传感器自检使能。
ST1_XL ST0_XL:线性加速度传感器自检使能。
*/
#define LSM6DS3_CTRL6_C 0X15
/*
角速率传感器控制寄存器
TRIG_EN LVLen LVL2_EN XL_HM_MODE 0 0 0 0
TRIG_EN:陀螺仪数据边缘敏感触发启用。
LVLen:陀螺仪数据电平敏感触发启用。
LVL2_EN:陀螺仪电平敏感锁存使能。
XL_HM_MODE:加速计高性能工作模式禁用.
*/
#define LSM6DS3_CTRL7_G 0X16
/*
角速率传感器控制寄存器7
G_HM_MODE HP_G_EN HPCF_G1 HPCF_G0 HP_G_RST ROUNDING_STATUE 0 0
G_HM_MODE:陀螺仪的高性能工作模式禁用
HP_G_EN:陀螺数字高通滤波器使能。只有当陀螺仪处于HP模式时，才启用过滤器。
HPCF_G1 HPCF_G0:陀螺仪高通滤波器截止频率选择。
HP_G_RST:陀螺数字HP滤波器复位
ROUNDING_STATUE:源寄存器四舍五入功能使能在1E,53,1B
*/
#define LSM6DS3_CTRL8_XL 0X17
/*
线性加速度传感器控制寄存器8 (r/w)。
LPF2_XL_EN HPCF_XL1 HPCF_XL0 0 0 HP_SLOPE_XL_EN 0 LOW_PASS_ON_6D
LPF2_XL_EN: 加速度计低通滤波器LPF2选择。
HPCF_XL1 HPCF_XL0:加速度计斜率滤波器和高通滤波器配置和截止设置。
见表68。它还用于选择LPF2滤波器的截止频率，如表69所示。通过将CTRL8XL (17h)的LOW PASS ON 6D位设置为1，这种低通滤波器也可以用于6D/4D功能。
HP_SLOPE_XL_EN:加速度计斜率滤波器/高通滤波器选择。
LOW_PASS_ON_6D:低通滤波器对6D功能的选择。
*/
#define LSM6DS3_CTRL9_XL 0X18
/*
0 0 Zen_XL Yen_XL Xen_XL SOFT_EN 0 0
Zen_XL:加速计z轴输出启用。
Yen_XL:加速计y轴输出启用。
Xen_XL：加速计x轴输出启用.
SOFT_EN:启用磁强计软铁校正算法
*/
#define LSM6DS3_CTRL10_C 0X19
/*
0 0 Zen_G Yen_G Xen_G FUNC_EN FEDO_RST_STEP SIGN_MOTION_EN
Zen_G:陀螺偏航轴(Z)输出使能。
Yen_G:陀螺滚轴(Y)输出使能。
Xen_G:陀螺螺距轴(X)输出使能。
FUNC_EN:启用嵌入式功能(计步器、倾斜、显著运动、传感器轮毂和熨烫)和加速度计HP和LPF2滤波器
(参见图6)。默认值:0
FEDO_RST_STEP:重置计步器步长计数器。
SIGN_MOTION_EN:使能重要运动功能
*/
//i2c master config register
#define LSM6DS3_MASTER_CONFIG 0X1A
//interrupts register
#define LSM6DS3_WAKE_UP_SRC 0X1B
/*
0 0 FF_IA SLEEP_STATE_IA WU_IA X_WU Y_WU Z_WU
FF_IA:自由落体时间检测状态
SLEEP_STATE_IA:睡眠时间状态
WU_IA:唤醒时间检测状态
X_WU：x轴上的唤醒事件检测状态。
Y_WU: y轴上的唤醒事件检测状态。
Z_WU: z轴上的唤醒事件检测状态。
*/
#define LSM6DS3_TAP_SRC 0X1C
/*
0 TAP_IA SIGLE_TAP DOUBLE_TAP TAP_SIGN X_TAP Y_TAP Z_TAP
TAP_IA:轻击事件检测状态
SIGLE_TAP:单击事件检测状态
DOUBLE_TAP:双击事件检测状态
TAP_SIGN：轻击事件检测到的加速标志。
X_TAP Y_TAP Z_TAP：点击x/y/z轴上的事件检测状态
*/
#define LSM6DS3_D6D_SRC 0X1D
/*
纵向、横向、面朝上和面朝下源寄存器(r)
0 D6D_IA ZH ZL YH YL XH XL
D6D_IA：激活中断以改变位置纵向，横向，正面向上，正面向下。
ZH: Z轴高事件(高于阈值)
ZL：Z轴低事件(低于阈值)
...
*/
//status data register
#define LSM6DS3_STATUS_REG 0X1E
/*
- - - - - TDE GDA XLDA
TDE:温度可用的新数据
GDA:陀螺仪可用的新数据
XLDA:加速度计可用的新数据
*/
#define LSM6DS3_TAP_CFG 0x58
#define LSM6DS3_TAP_THS_6D 0x59
#define LSM6DS3_WAKE_UP_THS 0x5B
#define LSM6DS3_WAKE_UP_DUR 0x5C
#define LSM6DS3_MD1_CFG 0x5E
//temperature output data register
#define LSM6DS3_OUT_TEMP_L 0X20
#define LSM6DS3_OUT_TEMP_H 0X21
/*温度数据输出寄存器(r)。L寄存器和H寄存器一起表示一个16位的字。*/
//gyroscope output register
#define LSM6DS3_OUTX_L_G 0X22
#define LSM6DS3_OUTX_H_G 0X23
#define LSM6DS3_OUTY_L_G 0X24
#define LSM6DS3_OUTY_H_G 0X25
#define LSM6DS3_OUTZ_L_G 0X26
#define LSM6DS3_OUTZ_H_G 0X27
//acc output register
#define LSM6DS3_OUTX_L_XL 0X28
#define LSM6DS3_OUTX_H_XL 0X29
#define LSM6DS3_OUTY_L_XL 0X2A
#define LSM6DS3_OUTY_H_XL 0X2B
#define LSM6DS3_OUTZ_L_XL 0X2C
#define LSM6DS3_OUTZ_H_XL 0X2D
#define LSM6DS3_INT1_CTRL 0X0D
#define LSM6DS3_INT2_CTRL 0X0E
//FIFO register
#define FIFO_CTRL_1 0x06
#define FIFO_CTRL_2 0x07
#define FIFO_CTRL_3 0x08
#define FIFO_CTRL_4 0x09
#define FIFO_CTRL_5 0x0A
#define LSM6DS3_FIFO_STATUS_1 0x3A
#define LSM6DS3_FIFO_STATUS_2 0x3B
#define LSM6DS3_FIFO_STATUS_3 0x3C
#define LSM6DS3_FIFO_STATUS_4 0x3D
#define FIFO_DATA_OUT_L 0x3E
#define FIFO_DATA_OUT_H 0x3F
/*
Write INT1_CTRL = 01h // Acc Data Ready interrupt on INT1
Write INT1_CTRL = 02h // Gyro Data Ready interrupt on INT1
*/
#define LSM6DS3_SlaveAddress 0x6a
#define LSM6DS3_DeviceID 0x6a
2.初始化
acc采样率使用26Hz；只往FIFO中写入acc数据；FIFO中断触发阈值为：78（即26 * 3 = 78个int16_t类型的数据）；实测相当于1s触发一次中断。
/**
* @brief 初始化陀螺仪和加速度传感器
*/
static void Lsm6ds3_Init(void)
{
uint8_t whoAmI = Lsm6ds3_ReadByte(LSM6DS3_WHO_AM_I);
// SEGGER_RTT_printf(0, "Lsm6ds3_Init[G-SensorId] -> 0x%x \r\n", whoAmI);
if(whoAmI != LSM6DS3_DeviceID)
{
SEGGER_RTT_printf(0, "read who am i failed! 0x%02x\r\n", whoAmI);
return;
}
// reset
Lsm6ds3_WriteByte(LSM6DS3_CTRL3_C, 0x01);
vTaskDelay(5);
// 加速度计26HZ, 2g量程。
Lsm6ds3_WriteByte(LSM6DS3_CTRL1_XL, 0x20);
//Block Data update, Interrupt output active low, Little Endian
Lsm6ds3_WriteByte(LSM6DS3_CTRL3_C, 0x64);
//FIFO Continuous mode, If the FIFO is full, the new sample overwrites the older one.
Lsm6ds3_WriteByte(FIFO_CTRL_5, 0x16); //FIFO Continuous mode
// Lsm6ds3_WriteByte(FIFO_CTRL_5, 0x11); //FIFO mode
//Accelerometer FIFO decimation setting 0x02:Decimation with factor 2
Lsm6ds3_WriteByte(FIFO_CTRL_3, 0x01); //no Decimation
// 使能加速度计x,y,z轴 DEN
Lsm6ds3_WriteByte(LSM6DS3_CTRL9_XL, 0xE0);
//set FIFO threshold
Lsm6ds3_WriteByte(FIFO_CTRL_1, 0x4E);
// enable accelerometer int1
Lsm6ds3_WriteByte(LSM6DS3_INT1_CTRL, 0x08);
//disable high-performance mode
Lsm6ds3_WriteByte(LSM6DS3_CTRL7_G, 0x80);
Lsm6ds3_WriteByte(LSM6DS3_CTRL6_C, 0x10);
}
3.FIFO数据读取
/**
******************************************************************************
* @brief Lsm6ds3_ReadAccelerationRaw_FIFO
******************************************************************************
*/
static uint16_t Lsm6ds3_ReadAccelerationRaw_FIFO(int16_t *pbuf)
{
uint16_t count;
uint8_t buf[156];
//uint8_t msb, lsb;
count = Lsm6ds3_Read_FIFO_Count();
if(NULL != pbuf)
{
for (int i = 0; i < count; i++)
{
Lsm6ds3_ReadMultiple(FIFO_DATA_OUT_L, FIFO_DATA_OUT_H, &buf[i * 2]);
//lsb = Lsm6ds3_ReadByte(FIFO_DATA_OUT_L);
//msb = Lsm6ds3_ReadByte(FIFO_DATA_OUT_H);
//pbuf[i] = (msb << 8) | lsb;
}
memcpy(pbuf, buf, sizeof(buf));
}
return count;
}
总结
暂时只用到acc三轴加速度计的数据，没有用到陀螺仪数据和6D功能。
如果FIFO中需要读取多种数据类型，需要注意数据存放的顺序和数据结构，并增加FIFO数据解析功能。
参考博客：https://blog.youkuaiyun.com/qq_37482894/article/details/124212145
能力有限，研究不深
欢迎交流讨论
个人邮箱：imxyp9x@163.com
扫一扫
44
被折叠的 条评论
为什么被折叠?
到【灌水乐园】发言
