3轴、±2 g/±4 g/±8 g/±16 g
数字MEMS加速度计
ADXL343
特性
概述
10至13位分辨率的多用途加速度计，适用于各种不同的应用
ADXL343是一款多功能3轴、数字输出、低g MEMS加速度
可通过SPI(3和4线)和I2C访问数字输出
计。可选择测量范围和带宽以及可配置的内置运动检测使
内置运动检测功能使得单击、双击、活动、静止和自由落体
得该器件适合多种应用的加速度检测。该器件具有高达
检测轻而易举
10,000g的抗冲击能力，宽工作温度范围(−40°C至+85°C)，
用户可调阈值
使用户能在非常苛刻的环境下使用加速度计。
中断可独立映射至两个中断引脚
低至23 μA的低功耗运行及嵌入式FIFO，可降低整体系统功耗
ADXL343以 高 分 辨 率 (13位 ) 测 量 加 速 度 ， 测 量 范 围 达
宽电源电压范围：2.0 V至3.6 V
±16g。数字输出数据为16位二进制补码格式，可通过SPI(3线
I/O电压范围：1.7 V至VS
或4线)或I2C数字接口访问。ADXL343可以在倾斜检测应用
宽工作温度范围(−40°C至+85°C)
中测量静态重力加速度，还可以测量运动或冲击导致的动
抗冲击能力：10,000 g
态加速度。其高分辨率(3.9 mg/LSB)能够测量不到1.0°的倾
小型、超薄、无铅、符合RoHS标准、3 mm × 5 mm × 1 mm
斜角度变化。
LGA封装
该器件提供多种特殊检测功能。活动和静止检测功能检测有
应用
无运动发生。敲击检测功能可以检测任意方向的单击和双击
手机
动作。自由落体检测功能可以检测器件是否正在掉落。这些
游戏和定点设备
功能可以独立映射到两个中断输出引脚中的一个。
硬盘驱动器(HDD)保护
集成式存储器管理系统采用32级先进先出(FIFO)缓冲器，
可用于存储数据，从而将主机处理器负荷降至最低，并降
低整体系统功耗。
ADXL343采用3 mm × 5 mm × 1 mm、14引脚小型超薄塑料
封装。
功能框图
VS
ADXL343
VDD I/O
POWER
MANAGEMENT
ADC
DIGITAL
FILTER
3-AXIS
SENSOR
32 LEVEL
FIFO
CONTROL
AND
INTERRUPT
LOGIC
INT1
INT2
SDA/SDI/SDIO
SERIAL I/O
SDO/ALT
ADDRESS
SCL/SCLK
CS
GND
10627-001
SENSE
ELECTRONICS
图1.
Rev. 0
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responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other
rights of third parties that may result from its use. Specifications subject to change without notice. No
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的最新英文版数据手册。
ADXL343
目录
特性..................................................................................................... 1
应用..................................................................................................... 1
概述..................................................................................................... 1
功能框图 ............................................................................................ 1
修订历史 ............................................................................................ 2
技术规格 ............................................................................................ 3
绝对最大额定值............................................................................... 5
热阻................................................................................................ 5
封装信息 ....................................................................................... 5
ESD警告 ........................................................................................ 5
引脚配置和功能描述 ...................................................................... 6
典型工作特性 ................................................................................... 7
工作原理 .......................................................................................... 11
电源时序 ..................................................................................... 11
省电功能 ..................................................................................... 12
串行通信 .......................................................................................... 13
SPI.................................................................................................13
I2C ................................................................................................. 16
中断.............................................................................................. 18
FIFO ............................................................................................. 19
自测.............................................................................................. 20
寄存器映射...................................................................................... 21
寄存器定义................................................................................. 22
应用信息 .......................................................................................... 26
电源去耦 ..................................................................................... 26
机械安装注意事项.................................................................... 26
敲击检测 ..................................................................................... 26
阈值.............................................................................................. 27
链接模式 ..................................................................................... 27
休眠模式与低功耗模式........................................................... 28
偏移校准 ..................................................................................... 28
使用自测 ..................................................................................... 29
高位数据速率的数据格式化 .................................................. 30
噪声性能 ..................................................................................... 31
非2.5 V电压下的操作............................................................... 31
最低数据速率时的偏移性能 .................................................. 32
加速度灵敏度轴........................................................................ 33
布局和设计建议........................................................................ 34
外形尺寸 .......................................................................................... 35
订购指南 ..................................................................................... 35
修订历史
2012年4月—修订版0：初始版
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ADXL343
技术规格
除非另有说明，TA = 25°C，VS = 2.5 V，VDD I/O = 1.8 V，加速度 = 0 g，CS = 10 μF钽电容，CI/O = 0.1 μF，输出数据速率(ODR)
= 800 Hz。保证所有最低和最高技术规格。不保证典型技术规格。
表1.
参数
传感器输入
测量范围
非线性度
轴间对齐误差
跨轴灵敏度2
输出分辨率
所有g范围
±2 g范围
±4 g范围
±8 g范围
±16 g范围
灵敏度
XOUT、YOUT、ZOUT灵敏度
相对于理想值的灵敏度偏差
XOUT、YOUT和ZOUT比例因子
温度引起的灵敏度变化
0 g 偏移
相对于理想值的0 g输出偏差，X、Y、Z轴
0 g偏移与温度的关系，X、Y、Z轴
噪声
X、Y、Z轴
输出数据速率和带宽
输出数据速率(ODR)3, 4, 5
自测6
X轴上的输出变化
Y轴上的输出变化
Z轴上的输出变化
电源
工作电压范围(VS)
接口电压范围(VDD I/O)
电源电流
待机模式漏电流
开启和唤醒时间7
测试条件/注释
各轴
用户可选
满量程百分比
最小值 典型值1
各轴
10位分辨率
全分辨率
全分辨率
全分辨率
全分辨率
各轴
所有g范围，全分辨率
±2 g，10位分辨率
±4 g，10位分辨率
±8 g，10位分辨率
±16 g，10位分辨率
所有g范围
所有g范围，全分辨率
±2 g，10位分辨率
±4 g，10位分辨率
±8 g，10位分辨率
±16 g，10位分辨率
最大值 单位
±2, ±4, ±8, ±16
±0.5
±0.1
±1
g
%
度
%
10
10
11
12
13
Bits
Bits
Bits
Bits
Bits
256
256
128
64
32
±1.0
3.9
3.9
7.8
15.6
31.2
±0.01
LSB/g
LSB/g
LSB/g
LSB/g
LSB/g
%
mg/LSB
mg/LSB
mg/LSB
mg/LSB
mg/LSB
%/°C
±35
±0.8
mg
mg/°C
1.1
LSB rms
各轴
ODR = 100 Hz，±2 g、10位分辨率或
所有g范围、全分辨率
用户可选
0.1
3200
Hz
0.20
−2.10
0.30
2.10
−0.20
3.40
g
g
g
3.6
VS
V
V
µA
µA
µA
ms
2.0
1.7
ODR ≥ 100 Hz
ODR < 10 Hz
ODR = 3200 Hz
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2.5
1.8
140
30
0.1
1.4
ADXL343
参数
温度
工作温度范围
重量
器件重量
1
2
3
4
5
6
7
测试条件/注释
最小值 典型值1
最大值 单位
−40
+85
30
°C
mg
除了0g输出和灵敏度以外，所示典型技术规格至少为器件总体的68%，并基于平均±1 σ最差情况，表示为目标值。对于0g偏移和灵敏度，相对于理想值的偏
差描述了平均±1 σ的最差情况。
跨轴灵敏度定义为任意两轴之间的耦合。
带宽为-3dB频率，等于输出数据速率的一半，即带宽= ODR/2。
3200 Hz和1600 Hz ODR的输出格式与其他ODR的输出格式不同。“高位数据速率的数据格式化”部分描述了此差异。
输出数据速率低于6.25 Hz时，表示额外偏移随温度的增加而变化，取决于选定的输出数据速率。详情参见“最低数据速率时的偏移性能”部分。
自测变化定义为SELF_TEST位 = 1(DATA_FORMAT寄存器中，地址0x31)时的输出(g)减去SELF_TEST位 = 0时的输出(g)。由于器件滤波作用，使能或禁用自测时，
输出在4 × τ后达到最终值，其中τ = 1/(数据速率)。器件必须在正常功率下操作(BW_RATE寄存器中的LOW_POWER位= 0，地址0x2C)，以便自测正常运行。
开启和唤醒时间取决于用户定义的带宽。在100 Hz数据速率时，开启时间和唤醒时间大约为11.1 ms。其他数据速率时，开启时间和唤醒时间大约为τ + 1.1
ms，其中τ = 1/(数据速率)。
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ADXL343
绝对最大额定值
封装信息
表2.
额定值
图2和表4中的信息提供了ADXL343封装标识的详情。产品
10,000 g
10,000 g
−0.3 V至+3.9 V
−0.3 V至+3.9 V
−0.3 V至VDD I/O + 0.3 V或 3.9 V,
取较小者
−0.3 V至+3.9 V
不定
所有其它引脚
输出短路持续时间
(任意引脚接地)
温度范围
有电
存储
供货的完整列表请参阅“订购指南”部分。
343B
#yww
v v v v
CNTY
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
注意，超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损
10627-102
参数
加速度
任意轴，无电
任意轴，有电
VS
VDD I/O
数字引脚
图2. 产品封装信息(顶视图)
坏。这只是额定最值，不表示在这些条件下或者在任何其
它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下，器件能
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
封装类型
14引脚 LGA
θJA
150°C/W
θJC
85°C/W
器件重量
30 mg
表4. 封装标识信息
标识码
343B
#
yww
vvvv
CNTY
字段说明
ADXL343器件标识符
符合RoHS标准
日期代码
工厂批次代码
原产国
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。
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ADXL343
引脚配置和功能描述
ADXL343
TOP VIEW
(Not to Scale)
SCL/SCLK
1
GND
2
RESERVED
3
GND
4
GND
5
VS
6
14
+x
+y
13
SDA/SDI/SDIO
12
SDO/ALT ADDRESS
11
RESERVED
10
NC
9
INT2
8
INT1
+z
7
CS
NOTES
1. NC = NO INTERNAL CONNECTION.
10627-002
VDD I/O
图3. 引脚配置(顶视图)
表5. 引脚功能描述
引脚编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
引脚名称
VDD I/O
GND
RESERVED
GND
GND
VS
CS
INT1
INT2
NC
RESERVED
SDO/ALT ADDRESS
SDA/SDI/SDIO
SCL/SCLK
描述
数字接口电源电压。
该引脚必须接地。
保留。该引脚必须连接到VS或保持断开。
该引脚必须接地。
该引脚必须接地。
电源电压。
片选。
中断1输出。
中断2输出。
内部不连接。
保留。该引脚必须接地或保持断开。
串行数据输出(SPI 4线)、备用I2C地址选择(I2C)。
串行数据(I2C)、串行数据输入(SPI 4线)、串行数据输入/输出(SPI 3线)。
串行通信时钟。SCL为I2C时钟，SCLK为SPI时钟。
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ADXL343
典型工作特性
20
150
N = 16
AVDD = DVDD = 2.5V
100
16
14
50
OUTPUT (mg)
PERCENT OF POPULATION (%)
18
12
10
8
0
–50
6
4
–100
–100
–50
0
50
ZERO g OFFSET (mg)
100
150
–150
–40
10627-206
0
–150
–20
20
40
60
80
100
80
100
80
100
TEMPERATURE (°C)
图4. 25°C时的0g偏移，VS = 2.5 V，所有轴
图7. X轴0g偏移与温度的关系—
8个器件焊接到PCB，VS = 2.5 V
20
150
N = 16
AVDD = DVDD = 2.5V
18
100
16
14
50
OUTPUT (mg)
PERCENT OF POPULATION (%)
0
10627-213
2
12
10
8
0
–50
6
4
–100
–100
–50
0
50
ZERO g OFFSET (mg)
100
150
–150
–40
10627-209
0
–150
–20
0
20
40
60
TEMPERATURE (°C)
图5. 25°C时的0g偏移，VS = 3.3 V，所有轴
10627-214
2
图8. Y轴0g偏移与温度的关系—
8个器件焊接到PCB，VS = 2.5 V
30
150
100
20
50
OUTPUT (mg)
25
15
10
5
–100
–1.5
–1.0
–0.5
0
0.5
1.0
1.5
ZERO g OFFSET TEMPERATURE COEFFICIENT (mg/°C)
2.0
–150
–40
–20
0
20
40
60
TEMPERATURE (°C)
图6. 0g偏移温度系数，VS = 2.5 V，所有轴
图9. Z轴0g偏移与温度的关系—
8个器件焊接到PCB，VS = 2.5 V
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10627-215
0
–2.0
0
–50
10627-210
PERCENT OF POPULATION (%)
N = 16
AVDD = DVDD = 2.5V
55
280
50
275
45
270
35
30
25
20
15
265
260
255
250
245
10
240
5
235
0
230 234 238 242 246 250 254 258 262 266 270 274 278 282
SENSITIVITY (LSB/g)
230
–40
0
20
40
60
80
100
120
TEMPERATURE (°C)
图10. 25°C时的灵敏度，VS = 2.5 V，全分辨率，所有轴
图13. X轴灵敏度与温度的关系—
8个器件焊接到PCB，VS = 2.5 V，全分辨率
40
280
275
35
270
30
SENSITIVITY (LSB/g)
25
20
15
10
265
260
255
250
245
240
5
235
–0.01
0
0.01
0.02
SENSITIVITY TEMPERATURE COEFFICIENT (%/°C)
230
–40
10627-219
0
–0.02
–20
0
20
40
60
80
100
120
TEMPERATURE (°C)
图11. 灵敏度温度系数，VS = 2.5 V，所有轴
10627-223
PERCENT OF POPULATION (%)
–20
10627-222
SENSITIVITY (LSB/g)
40
10627-218
PERCENT OF POPULATION (%)
ADXL343
图14. Y轴灵敏度与温度的关系—
8个器件焊接到PCB，VS = 2.5 V，全分辨率
25
280
SENSITIVITY (LSB/g)
270
15
10
5
265
260
255
250
245
240
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
CURRENT CONSUMPTION (µA)
230
–40
–20
0
20
40
60
80
100
TEMPERATURE (°C)
图15. Z轴灵敏度与温度的关系—
8个器件焊接到PCB，VS = 2.5 V，全分辨率
图12. 25°C时的功耗，100 Hz输出数据速率，VS = 2.5 V
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120
10627-224
235
0
10627-231
PERCENT OF POPULATION (%)
275
20
ADXL343
60
280
275
PERCENT OF POPULATION (%)
SENSITIVITY (LSB/g)
270
265
260
255
250
245
240
50
40
30
20
10
–20
0
20
40
60
80
100
120
TEMPERATURE (°C)
0
10627-225
230
–40
0.2
0.5
0.8
1.1
1.4
1.7
2.0
SELF-TEST RESPONSE (g)
10627-228
235
图19. 25°C时的X轴自测响应，VS = 2.5 V
图16. X轴灵敏度与温度的关系—
8个器件焊接到PCB，VS = 3.3 V，全分辨率
60
280
275
PERCENT OF POPULATION (%)
SENSITIVITY (LSB/g)
270
265
260
255
250
245
240
50
40
30
20
10
–20
0
20
40
60
80
100
120
TEMPERATURE (°C)
0
10627-226
230
–40
–0.2
–0.5
–0.8
–1.1
–1.4
–1.7
–2.0
SELF-TEST RESPONSE (g)
图17. Y轴灵敏度与温度的关系—
8个器件焊接到PCB，VS = 3.3 V，全分辨率
10627-229
235
图20. 25°C时的Y轴自测响应，VS = 2.5 V
280
60
275
PERCENT OF POPULATION (%)
265
260
255
250
245
240
50
40
30
20
10
230
–40
–20
0
20
40
60
80
100
TEMPERATURE (°C)
120
0
0.3
0.9
1.5
2.1
2.7
SELF-TEST RESPONSE (g)
图21. 25°C时的Z轴自测响应，VS = 2.5 V
图18. Z轴灵敏度与温度的关系—
8个器件焊接到PCB，VS = 3.3 V，全分辨率
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3.3
10627-230
235
10627-227
SENSITIVITY (LSB/g)
270
ADXL343
160
200
SUPPLY CURRENT (µA)
120
100
80
60
40
150
100
50
0
1.60 3.12 6.25 12.50 25 50 100 200 400 800 1600 3200
OUTPUT DATA RATE (Hz)
0
2.0
2.4
2.8
3.2
SUPPLY VOLTAGE (V)
图23. 25°C时电源电流与电源电压的关系
图22. 25°C时功耗与输出数据速率的关系，10个器件，
VS = 2.5 V
Rev. 0 | Page 10 of 36
3.6
10627-233
20
10627-232
CURRENT CONSUMPTION (µA)
140
ADXL343
工作原理
ADXL343是一款完整的3轴加速度测量系统，可选择的测
电源时序
量范围有±2 g、±4 g、±8 g或±16 g。该器件既能测量运动或
电源能以任何时序施加到VS或VDD I/O而不会损坏ADXL343。
冲击导致的动态加速度，也能测量静止加速度，例如重力
表6总结了所有可能的上电模式。该接口电压电平设置了
加速度，因此可作为倾斜传感器使用。
接口电源电压VDD I/O，其存在确保了ADXL343跟通信总线不
该传感器为多晶硅表面微加工结构，置于晶圆顶部。多晶
冲突。单电源供电模式中，VDD I/O可以等于主电源VS。然而，
硅弹簧悬挂于晶圆表面的结构之上，提供加速度所引起力
在双电源应用中，VDDI/O可不等于VS，只要VS大于或等于VDDI/O，
量的阻力。
就可以适应所需的接口电压。
差分电容由独立固定板和活动质量连接板组成，能对结构
施加VS，器件进入待机模式，此时功耗最小。器件等待施
偏转进行测量。加速度使检验质量块偏转、差分电容失
加VDD I/O和接收进入测量模式的命令。(此命令可以通过设置
衡，从而传感器输出的幅度与加速度成比例。相敏解调用
POWER_CTL寄存器(地址0x2D)的测量位(D3)启动。)此
于确定加速度的幅度和极性。
外，器件处于待机模式时，可以写入或读取任何寄存器以
配置器件。建议在待机模式配置器件，然后使能测量模
式。清除测量位，器件返回到待机模式。
表6. 电源时序
条件
关断
总线禁用
VS
关
开
VDD I/O
关
关
总线使能
待机或测量模式
关
开
开
开
描述
该器件完全关断，但可能存在通信总线冲突。
该器件开启，进入待机模式，但通信不可用，并且与通信总线冲突。上电时应尽量减少
该状态持续时间，以防冲突。
无功能可用，但该器件不会与通信总线冲突。
上电时，该器件处于待机模式，等待进入测量模式的命令，所有传感器功能关闭。该器
件得到指示后进入测量模式，所有的传感器功能都可用。
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ADXL343
省电功能
表8. 典型功耗与数据速率
(低功耗模式，TA = 25°C，VS = 2.5 V，VDD I/O = 1.8 V)
功耗模式
ADXL343自动调节功耗，与输出数据速率成比例，如表7
所示。如果需要额外省电，可采用低功耗模式。该模式
下，内部采样速率降低，12.5Hz至400Hz数据速率范围内
达到省电目的，而噪声略微变大。要进入低功耗模式，在
BW_RATE寄存器(地址0x2C)中设置LOW_POWER位(位
4)。表8为低功耗模式下的功耗，低功耗模式的优势从中可
见。相对于正常功耗模式的数据速率，低功耗模式的数据
速率并无任何优势，表8未列出。因此，低功耗模式下推
荐仅使用表8所列的数据速率。表7和表8列出了VS为2.5 V时
的功耗值。
带宽(Hz)
200
100
50
25
12.5
6.25
速率代码
1100
1011
1010
1001
1000
0111
IDD (µA)
90
60
50
45
40
34
自动休眠模式
通过让ADXL343在静止期间自动切换到休眠模式，可以进
一步节省功耗。要使能此功能，应将THRESH_INACT寄
存器(地址0x25)和TIME_INACT寄存器(地址0x26)各设置一
个值表示静止(适当值视应用而定)，然后将POWER_CTL
表7. 典型功耗与数据速率
(TA = 25°C，VS = 2.5 V，VDD I/O = 1.8 V)
输出数据
速率(Hz)
3200
1600
800
400
200
100
50
25
12.5
6.25
3.13
1.56
0.78
0.39
0.20
0.10
输出数据
速率(Hz)
400
200
100
50
25
12.5
带宽(Hz)
1600
800
400
200
100
50
25
12.5
6.25
3.13
1.56
0.78
0.39
0.20
0.10
0.05
速率代码
1111
1110
1101
1100
1011
1010
1001
1000
0111
0110
0101
0100
0011
0010
0001
0000
寄存器(地址0x2D)中的AUTO_SLEEP位(D4)和链接位(D5)
IDD (µA)
140
90
140
140
140
140
90
60
50
45
40
34
23
23
23
23
置1。VS为2.5 V时，该模式下低于12.5 Hz数据速率的功耗典
型值为23 μA。
待机模式
要进一步降低功耗，可以使用待机模式。待机模式下，功
耗降低到0.1 μA(典型值)。该模式中，无测量发生。清除POWER
_CTL寄存器(地址0x2D)的测量位(D3)，可进入待机模式。
在待机模式下，器件会保存FIFO内容。
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ADXL343
串行通信
串行通信
要在单次传输内读取或写入多个字节，必须设置位于第一
可采用I2C和SPI数字通信。上述两种情况下，ADXL343作
个字节传输(MB，图27至图29)R/W位后的多字节位。寄存
，I C模式使能。CS引脚
器寻址和数据的第一个字节后，时钟脉冲的随后每次设置
应始终上拉至VDD I/O或由外部控制器驱动，因为CS引脚无连
(8个时钟脉冲)导致ADXL343指向下一个寄存器的读取或写
接时，默认模式不存在。因此，如果没有采取这些措施，
入。时钟脉冲停止后，移位才随之中止，CS复位。要执行
可能会导致该器件无法通信。SPI模式下，CS引脚由总线
不同不连续寄存器的读取或写入，传输之间CS必须复位，
主机控制。SPI和I C两种工作模式下，ADXL343写入期
新寄存器另行寻址。
间，应忽略从ADXL343传输到主机的数据。
图29显示了3线式SPI读取或写入的时序图。图27和图28分
SPI
别显示了4线式SPI读取和写入的时序图。要进行该器件的
对于SPI，可使用3线式或4线式配置，如图24和图25的连接
正确操作，任何时候都必须满足表9和表10中的逻辑阈值
图所示。DATA_FORMAT寄存器(地址0x31)的SPI位(D6)清
和时序参数。
0时选择4线模式，SPI位设为1时则选择3线模式。最大负载
SPI通信速率大于或等于2 MHz时，推荐采用3200 Hz和1600 Hz
为100 pF时，最大SPI时钟速度为5 MHz，时序方案按照时
的输出数据速率。只有通信速度大于或等于400 kHz时，推
钟极性(CPOL) = 1、时钟相位(CPHA) = 1执行。如果配置
荐使用800 Hz的输出数据速率，剩余的数据传输速率按比例
主处理器的时钟极性和相位之前，将电源施加到
增减。例如，200 Hz输出数据速率时，推荐的最低通信速度
ADXL343，CS引脚应在时钟极性和相位改变之前连接至高
为100 kHz。以高于推荐最大值的输出数据速率运行，可能
电平。使用3线式SPI时，推荐将SDO引脚上拉至VDD I/O或通
会对加速度数据产生不良影响，包括采样丢失或额外噪声。
为从机运行。CS引脚上拉至VDD
I/O
2
2
过10 kΩ电阻下拉至GND。
CS
PROCESSOR
ADXL343 CS引脚同时用于启动SPI传输和使能I2C模式。在
CS
连接多个器件的SPI总线上使用ADXL343时，其CS引脚在
SDIO
MOSI
SDO
MISO
SCLK
SCLK
主机与其它器件通信时保持高电平。可能存在这样的情
10627-004
ADXL343
防止总线通信错误
况，传输给另一个器件的SPI命令看起来像是一个有效的
I2C命令。这种情况下，ADXL343将此命令解读为试图在
图24. 3线式SPI连接图
ADXL343
I2C模式下通信，可能会干扰其它总线通信。除非能够充分
PROCESSOR
CS
CS
控制总线通信，确保这种情况不会发生，否则建议在SDI
MOSI
引脚之前增加一个逻辑门，如图26所示。当CS为高电平
MISO
时，此OR门使SDA线保持保持高电平，以防止ADXL343处
SCLK
SCLK
10627-003
SDI
SDO
的SPI总线通信表现为I2C起始命令。注意，这一建议仅适
图25. 4线式SPI连接图
用于ADXL343在连接多个器件的SPI总线上使用的情况。
CS为串行端口使能线，由SPI主机控制。如图27所示，此
ADXL343
SCLK为串行端口时钟，由SPI主机提供。无传输期间，
CS
SCLK为空闲高电平状态。SDI和SDO分别为串行数据输入
和输出。SCLK下降沿时数据更新，SCLK上升沿时进行
采样。
PROCESSOR
CS
SDIO
MOSI
SDO
MISO
SCLK
SCLK
图26. 单根总线连接多个SPI器件时的
推荐SPI连接图
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10627-104
线必须在传输起点变为低电平，传输终点变为高电平。
ADXL343
CS
tM
tSCLK
tDELAY
tS
tQUIET
tCS,DIS
SCLK
tHOLD
W
SDI
MB
A5
tSDO
X
SDO
A0
D7
ADDRESS BITS
X
D0
tDIS
DATA BITS
X
X
X
10627-017
tSETUP
X
图27. 4线SPI写入
CS
tM
tSCLK
tDELAY
tS
tCS,DIS
tQUIET
SCLK
tHOLD
R
SDI
MB
tSDO
X
SDO
X
X
A0
A5
tDIS
ADDRESS BITS
X
X
X
D0
D7
10627-018
tSETUP
DATA BITS
图28. 4线SPI读取
CS
tDELAY
tM
tSCLK
tS
tQUIET
tCS,DIS
SCLK
tSETUP
SDIO
tSDO
tHOLD
R/W
MB
A5
A0
ADDRESS BITS
D7
D0
DATA BITS
10627-019
SDO
NOTES
1. tSDO IS ONLY PRESENT DURING READS.
图29. 3线SPI读取/写入
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ADXL343
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)
引脚电容
1
测试条件
最小值
0.3 × VDD I/O
0.7 × VDD I/O
VIN = VDD I/O
VIN = 0 V
IOL = 10 mA
IOH = −4 mA
VOL = VOL, max
VOH = VOH, min
fIN = 1 MHz, VIN = 2.5 V
0.1
−0.1
0.2 × VDD I/O
0.8 × VDD I/O
10
限值基于特性数据，未经生产测试。
表10. SPI时序(TA = 25°C，VS = 2.5 V，VDD I/O = 1.8 V)1
参数
fSCLK
tSCLK
tDELAY
tQUIET
tDIS
tCS,DIS
tS
tM
tSETUP
tHOLD
tSDO
tR 4
tF4
限值 2, 3
最小值
最大值
5
200
5
5
10
150
0.3 × tSCLK
0.3 × tSCLK
5
5
40
20
20
限值 1
最大值
单位
MHz
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
描述
SPI时钟频率
SCLK输入的1/(SPI时钟频率)传号空号比为40/60至60/40
CS下降沿至SCLK下降沿
SCLK上升沿至CS上升沿
CS上升沿至SDO禁用
SPI通信间CS解除置位
SCLK低电平脉冲宽度(空号)
SCLK高电平脉冲宽度(传号)
SCLK上升沿之前SDI有效
SCLK上升沿之后SDI有效
SCLK下降沿至SDO/SDIO输出转换
SDO/SDIO输出高电平至输出低电平转换
SDO/SDIO输出低电平至输出高电平转换
CS、SCLK、SDI和SDO引脚没有采用内部上拉或下拉电阻，必须进行驱动以正确工作。
限值基于特性数据：fSCLK = 5 MHz，总线负载电容100 pF，未经生产测试。
3
测得的时序值对应表9给出的输入阈值(VIL和VIH)。
4
容性负载为150 pF时，测得的输出上升时间和下降时间。
1
2
Rev. 0 | Page 15 of 36
−4
8
单位
V
V
µA
µA
V
V
mA
mA
pF
ADXL343
I2C
由于通信速度限制，使用400 kHz I2C时，最大输出数据速
如图30所示，CS引脚拉高至VDD I/O，ADXL343处于I2C模式，
率为800 Hz，它与I2C通信速度成线性比例关系。例如，使
需要简单双线式连接。ADXL343符合《UM10204 I2C总线规
用100 kHz I2C时，最大ODR为200 Hz。以高于推荐最大值
范和用户手册》03版(2007年6月19日，NXP Semiconductors
的输出数据速率运行，可能会对加速度数据产生不良影
提供)。如果满足了表11和表12列出的总线参数，便能支持
响，包括采样丢失或额外噪声。
标准(100 kHz)和快速(400 kHz)数据传输模式。如图31所示，
VDD I/O
支持单个或多个字节的读取/写入。ALT ADDRESS引脚处于
高电平，器件的7位I2C地址是0x1D，随后为R/W位。这转
ADXL343
化为0x3A写入，0x3B读取。通过ALT ADDRESS引脚(引脚12)
RP
RP
PROCESSOR
CS
D IN/OUT
SDA
接地，可以选择备用I2C地址0x53(随后为R/W位)。这转化
ALT ADDRESS
D OUT
SCL
没有为任何不用的引脚提供内部上拉或下拉电阻，因此，
10627-008
为0xA6写入，0xA7读取。
图30. I 2C连接图(地址0x53)
CS或ALT ADDRESS引脚如果悬空或不连接，并不存在已知
如果有其他器件连接到同一I2C总线，这些器件的额定工作
状态或默认状态。使用I2C时，要求CS引脚连接到VDD I/O，
电压电平不能高于VDD I/O 0.3V以上。I2C正确操作需要外接
ALT ADDRESS引脚连接到VDD I/O或GND。
上拉电阻RP。为确保正确操作，选择上拉电阻值时，请参
考《UM10204 I2C总线规范和用户手册》03版(2007年6月
19日)。
表11. I2C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)
测试条件
最小值
单位
0.3 × VDD I/O
V
V
µA
µA
0.7 × VDD I/O
VIN = VDD I/O
VIN = 0 V
0.1
−0.1
VDD I/O < 2 V, IOL = 3 mA
VDD I/O ≥ 2 V, IOL = 3 mA
VOL = VOL, max
fIN = 1 MHz, VIN = 2.5 V
低电平输出电流(IOL)
引脚电容
0.2 × VDD I/O
400
V
mV
mA
pF
3
8
限值基于特性数据，未经生产测试。
SINGLE-BYTE WRITE
MASTER START
SLAVE ADDRESS + WRITE
SLAVE
DATA
REGISTER ADDRESS
ACK
ACK
STOP
ACK
MULTIPLE-BYTE WRITE
MASTER START
SLAVE ADDRESS + WRITE
SLAVE
DATA
REGISTER ADDRESS
ACK
ACK
DATA
STOP
ACK
ACK
SINGLE-BYTE READ
MASTER START
SLAVE ADDRESS + WRITE
SLAVE
START1
REGISTER ADDRESS
ACK
SLAVE ADDRESS + READ
ACK
NACK
ACK
DATA
ACK
DATA
STOP
MULTIPLE-BYTE READ
MASTER START
SLAVE
1THIS
SLAVE ADDRESS + WRITE
START1
REGISTER ADDRESS
ACK
ACK
SLAVE ADDRESS + READ
ACK
START IS EITHER A RESTART OR A STOP FOLLOWED BY A START.
NOTES
1. THE SHADED AREAS REPRESENT WHEN THE DEVICE IS LISTENING.
图31. I 2C器件寻址
Rev. 0 | Page 16 of 36
NACK
STOP
DATA
10627-033
1
限值 1
最大值
ADXL343
表12. I2C时序(TA = 25°C，VS = 2.5V，VDD I/O = 1.8 V)
参数
fSCL
t1
t2
t3
t4
t5
t6 3, 4, 5, 6
t7
t8
t9
t10
限值1, 2
最大值
400
最小值
2.5
0.6
1.3
0.6
100
0
0.6
0.6
1.3
0.9
300
0
t11
300
250
400
Cb
2
3
4
5
6
描述
SCL时钟频率
SCL周期时间
tHIGH，SCL高电平时间
tLOW，SCL低电平时间
tHD, STA，起始/重复起始条件保持时间
tSU, DAT，数据建立时间
tHD, DAT，数据保持时间
tSU, STA，重复起始建立时间
tSU, STO，停止条件建立时间
tBUF，一个结束条件和起始条件之间的总线空闲时间
tR，接收时SCL和SDA的上升时间
tR，接收或传送时SCL和SDA的上升时间
tF, 接收时SDA的下降时间
tF，传送时SCL和SDA的下降时间
各条总线的容性负载
限值基于特性数据：fSCL = 400 kHz和3 mA吸电流，未经生产测试。
所有值均参考表11中的VIH和VIL电平值。
t6 为SCL下降沿测得的数据保持时间。适用于传输和应答数据。
发送器件必须为SDA信号(相对于SCL信号的VIH(min))内部提供至少300 ns的输出保持时间，以便桥接SCL下降沿未定义区域。
如果器件SCL信号的低电平周期(t3)没有延长，则必须满足t6最大值。
t6最大值根据时钟低电平时间(t3)、时钟上升时间(t10)和最小数据建立时间(t5(min))而定。该值计算公式为t6(max) = t3 − t10 − t5(min)。
SDA
t3
t9
t10
t4
t11
SCL
t4
t6
t2
t5
START
CONDITION
t7
REPEATED
START
CONDITION
图32. I 2C时序图
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t1
t8
STOP
CONDITION
10627-034
1
单位
kHz
µs
µs
µs
µs
ns
µs
µs
µs
µs
ns
ns
ns
ns
pF
ADXL343
中断
DOUBLE_TAP
ADXL343为驱动中断提供两个输出引脚：INT1和INT2。
两次加速度事件超过THRESH_TAP寄存器(地址0x1D)中的
这两个中断引脚都是推挽低阻抗引脚，其输出规格如表13
值，并且持续时间小于DUR寄存器(地址0x21)规定的时间
所示。中断引脚默认配置为高电平有效。设置
时，DOUBLE_TAP位置位。第二次敲击开始于Latent寄存
DATA_FORMAT寄存器(地址0x31)中的INT_INVERT位，
器(地址0x22)规定的时间之后，但在Window寄存器(地址
可以更改为低电平有效。所有功能都可以同时使用，但
0x23)规定的时间内。详情见“敲击检测”部分。
是，一些功能可能需要共享中断引脚。
Activity
中断通过设置INT_ENABLE寄存器(地址0x2E)的适当位来
当任意参与轴(由ACT_INACT_CTL寄存器(地址0x27)设置)
使 能 ， 并 会 映 射 到 INT1引 脚 或 INT2引 脚 ， 具 体 根 据
的加速度值超过THRESH_ACT寄存器(地址0x24)中存储的
INT_MAP寄存器(地址0x2F)内容而定。最初配置中断引脚
值时，Activity位置位。
时，建议中断使能前完成功能和中断映射。改变中断配置
时，建议先通过清零INT_ENABLE寄存器的功能对应位，
禁用中断，然后再使能中断，重新进行功能配置。中断禁
用时，功能配置助于防止中断意外发生。
Inactivity
当任意参与轴(由ACT_INACT_CTL寄存器(地址0x27)设置)
的加速度值小于THRESH_INACT寄存器(地址0x25)中存储
的值，并且持续时间超过TIME_INACT寄存器(地址0x26)
数据相关中断条件失效前，读取数据寄存器(地址0x32至地
规定的时间时，Inactivity位置位。TIME_INACT最大值为
址0x37)，或读取INT_SOURCE寄存器(地址0x30)的剩余中
255秒。
断，锁存和清除中断功能。本节描述了INT_ENABLE寄存
器的中断设置和INT_SOURCE寄存器的中断监测。
FREE_FALL
当所有轴(逻辑“与”)的加速度值小于THRESH_FF寄存器(地
DATA_READY
址0x28)中存储的值，并且时间超过TIME_FF寄存器(地址
当有新的数据产生时，DATA_READY位置位；当没有新
0x29)中规定的时间时，FREE_FALL位置位。FREE_FALL
的数据时，DATA_READY位清除。
中断与Inactivity中断区别如下：所有轴始终参与且进行逻
SINGLE_TAP
辑“与”运算，定时器周期小得多(最大1.28秒)，始终为直流
当发生单一加速度事件，其值超过THRESH_TAP(地址
耦合工作模式。
0x1D)中的值并且持续时间小于DUR寄存器(地址0x21)规定
Watermark
的时间时，SINGLE_TAP位置位。
FIFO采样点数等于Samples位 (FIFO_CTL寄存器 ， 地 址
0x38)中存储的值时，Watermark位置位。读取FIFO时，
Watermark位自动清零，内容返回至比Samples位中存储值
更低的值。
表13. 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)
引脚电容
上升/下降时间
上升时间(tR)2
下降时间(tF)3
1
2
3
测试条件
最小值
IOL = 300 µA
IOH = −150 µA
VOL = VOL, max
VOH = VOH, min
fIN = 1 MHz, VIN = 2.5 V
限值1
最大值
0.2 × VDD I/O
−150
8
V
V
µA
µA
pF
210
150
ns
ns
0.8 × VDD I/O
300
CLOAD = 150 pF
CLOAD = 150 pF
限值基于特性数据，未经生产测试。
测量上升时间为中断引脚从VOL, max至VOH, min的转换时间。
测量下降时间为中断引脚从VOH, min至VOL, max的转换时间。
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单位
ADXL343
Overrun
触发模式
当有新数据替换未被读取的数据时，Overrun位置位。溢
触发模式下，FIFO收集采样点，保存从x、y和z轴收集的
出功能与FIFO的工作模式有关。在旁路模式下，如果有新
最新32位采样点。触发事件发生后，中断被发送到INT1引
数据替换DATAX、DATAY和DATAZ寄存器(地址0x32至
脚或INT2引脚(取决于FIFO_CTL寄存器的触发位)，FIFO
0x37)中的未读取数据，则Overrun位置位。在其他模式
保持最后n个采样点(其中n为FIFO_CTL寄存器采样点位规
下，只有FIFO被存满时，Overrun位才会置位。读取FIFO
定值)，然后在FIFO模式下运行，只有FIFO没有填满时，
内容时，Overrun位自动清零。
才会收集新采样点。从触发事件发生到开始从FIFO读取数
据，至少有5 μs延迟，允许FIFO丢弃和保留必要采样点。触
FIFO
ADXL343包含一个嵌入式存储器管理系统，采用32位FIFO
存储器缓冲器，可将主机处理器负荷降至最低。该缓冲器
支持四种工作模式：旁路、FIFO、流模式和触发模式(见
表 22) 。 通 过 设 置 FIFO_CTL寄 存 器 ( 地 址 0x38) 的
FIFO_MODE位(位[D7:D6])，可选择各模式。
发模式复位后，才能识别附加触发事件。要复位触发器模
式，请将器件设为旁路模式，然后再设置回触发模式。请
注意，应首先读取FIFO数据，因为进入旁路模式时，会清
零FIFO。
从FIFO中读取数据
从DATAX、DATAY和DATAZ寄存器(地址0x32至0x37)读
如果不希望使用FIFO，应将FIFO置于旁路模式。
取FIFO数据。当FIFO为FIFO模式、流模式或触发模式
旁路模式
时，DATAX，DATAY和DATAZ寄存器读取存储在FIFO中
旁路模式下，FIFO不可操作，因此，仍然为空。
的数据。每次从FIFO读取数据，x、y和z轴的最早数据存
FIFO模式
入DATAX、DATAY和DATAZ寄存器。
在FIFO模式下，x、y、z轴的测量数据存储在FIFO中。当
如果执行单字节读取操作，当前FIFO采样点的剩余数据字
FIFO中的采样点数与FIFO_CTL寄存器(地址0x38)采样点位
节会丢失。因此，所有目标轴应以突发(或多字节)读取操
规定的数量相等时，水印中断置位。FIFO继续收集采样
作进行读取。为确保FIFO完全弹出(即新数据完全移动到
点，直到填满(x、y和z轴测量的32位采样点)，然后停止收
DATAX、DATAY和DATAZ寄存器)，读取数据寄存器结
集数据。FIFO停止收集数据后，该器件继续工作，因此，
束后至FIFO重新读取或FIFO_STATUS寄存器(地址0x39)读
FIFO填满后，敲击检测等功能可以使用。水印中断继续发
取前，至少必须有5 μs延迟。读取数据寄存器结束的标志为
生，直到FIFO采样点数少于FIFO_CTL寄存器的采样点位
从寄存器0x37至寄存器0x38的转变或CS引脚变为高电平。
存储值。
对于1.6 MHz或更低频率下的SPI操作，传输的寄存器处理
流模式
部分充分延迟，确保FIFO完全弹出。对于大于1.6 MHz频率
在流模式下，x、y、z轴的测量数据存储在FIFO中。当
FIFO中的采样点数与FIFO_CTL寄存器(地址0x38)采样点位
下的SPI操作，有必要复位CS引脚来确保5 μs的总延迟；否
则，延迟会不充分。5 MHz操作所需的总延迟时间最多为
规定的数量相等时，水印中断置位。FIFO继续收集采样
3.4 μs。使用I2C模式时，不用担心这个问题，因为通信速率
点，保存从x、y和z轴收集的最新32位采样点。新数据更新
足够低，确保FIFO读取间存在充分延迟。
后，丢弃旧数据。水印中断继续发生，直到FIFO采样点数
少于FIFO_CTL寄存器的采样点位存储值。
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ADXL343
自测
ADXL343具备自测功能，可同时有效测试机械系统和电子
系统。自测功能使能时(通过DATA_FORMAT寄存器(地址
0x31)的SELF_TEST位)，有静电力施加于机械传感器之
上。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x、y和z
轴上的输出变化。因为静电力与VS2成比例，所以输出随着
VS而变化。该效应如图33所示。表14所示的比例因子可用
来 为 不 同 的 电 源 电 压 VS调 整 预 期 的 自 测 输 出 限 值 。
ADXL343的自测功能也表现为双峰行为。然而，由于双峰
性，表1和表15至表18所示的限值对潜在的自检值都有
效。在低于100Hz或在1600Hz的数据速率下，使用自测功
能，可能产生超出这些限值的值。因此，器件必须处于正
常工作模式(BW_RATE寄存器的(地址0x2C)LOW_POWER
位= 0)，并置于100Hz至800Hz或3200 Hz的数据速率，以便
自测功能正常运行。
6
Z轴
0.8
1.00
1.47
1.69
轴
X
Y
Z
最小值
50
−540
75
最大值
540
−50
875
单位
LSB
LSB
LSB
表16. ±4 g的自测输出(LSB)，10位分辨率(TA = 25°C，
VS = 2.5 V，VDD I/O = 1.8 V)
轴
X
Y
Z
最小值
25
−270
38
最大值
270
−25
438
单位
LSB
LSB
LSB
X HIGH
X LOW
Y HIGH
Y LOW
Z HIGH
Z LOW
2.0
最小值
12
−135
19
最大值
135
−12
219
单位
LSB
LSB
LSB
表18. ±16 g的自测输出(LSB)，10位分辨率(TA = 25°C，
VS = 2.5 V，VDD I/O = 1.8 V)
2.5
3.3
3.6
VS (V)
10627-242
SELF-TEST SHIFT LIMIT (g)
0
–6
X轴和Y轴
0.64
1.00
1.77
2.11
表15. ±2 g的自测输出(LSB)，10位或全分辨率(TA = 25°C，
VS = 2.5 V，VDD I/O = 1.8 V)
轴
X
Y
Z
2
–4
电源电压VS (V)
2.00
2.50
3.30
3.60
表17. ±8 g的自测输出(LSB)，10位分辨率(TA = 25°C，
VS = 2.5 V，VDD I/O = 1.8 V)
4
–2
表14. 自测输出与不同电源电压VS的比例因子
轴
X
Y
Z
图33. 自测输出变化限值与供电电压的关系
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最小值
6
−67
10
最大值
67
−6
110
单位
LSB
LSB
LSB
ADXL343
寄存器映射
表19.
地址
十六进制
0x00
0x01 to 0x1C
0x1D
0x1E
0x1F
0x20
0x21
0x22
0x23
0x24
0x25
0x26
0x27
0x28
0x29
0x2A
0x2B
0x2C
0x2D
0x2E
0x2F
0x30
0x31
0x32
0x33
0x34
0x35
0x36
0x37
0x38
0x39
十进制
0
1至 28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
名称
DEVID
保留
THRESH_TAP
OFSX
OFSY
OFSZ
DUR
Latent
Window
THRESH_ACT
THRESH_INACT
TIME_INACT
ACT_INACT_CTL
THRESH_FF
TIME_FF
TAP_AXES
ACT_TAP_STATUS
BW_RATE
POWER_CTL
INT_ENABLE
INT_MAP
INT_SOURCE
DATA_FORMAT
DATAX0
DATAX1
DATAY0
DATAY1
DATAZ0
DATAZ1
FIFO_CTL
FIFO_STATUS
类型
R
复位值
11100101
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R
R/W
R/W
R/W
R/W
R
R/W
R
R
R
R
R
R
R/W
R
00000000
00000000
00000000
00000000
00000000
00000000
00000000
00000000
00000000
00000000
00000000
00000000
00000000
00000000
00000000
00001010
00000000
00000000
00000000
00000010
00000000
00000000
00000000
00000000
00000000
00000000
00000000
00000000
00000000
描述
器件ID
保留，不要访问
敲击阈值
X轴偏移
Y轴偏移
Z轴偏移
敲击持续时间
敲击延迟
敲击窗口
活动阈值
静止阈值
静止时间
轴使能控制活动和静止检测
自由落体阈值
自由落体时间
单击/双击轴控制
单击/双击源
数据速率及功耗模式控制
省电特性控制
中断使能控制
中断映射控制
中断源
数据格式控制
X轴数据0
X轴数据1
Y轴数据0
Y轴数据1
Z轴数据0
Z轴数据1
FIFO控制
FIFO状态
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ADXL343
寄存器0x25—THRESH_INACT(读/写)
寄存器定义
THRESH_INACT寄存器为8位寄存器，保存静止检测的阈
寄存器0x00—DEVID(只读)
D7
1
D6
1
D5
1
D4
0
D3
0
D2
1
D1
0
D0
1
DEVID寄存器保存固定器件ID代码0xE5(345八进制)。
值。数据格式无符号；因此，静止事件的幅度与THRESH_INACT
寄存器的值进行比较。比例因子为62.5 mg/LSB。如果使能
静止中断，值为0可能导致工作异常。
寄存器0x1D—THRESH_TAP(读/写)
寄存器0x26—TIME_INACT(读/写)
THRESH_TAP寄存器为8位寄存器，保存敲击中断的阈
TIME_INACT寄存器为8位寄存器，包含无符号时间值，
值。数据格式无符号，因此，敲击事件的幅度与
表示加速度值必须在多长时间内小于THRESH_INACT寄
THRESH_TAP寄存器的值进行比较，以便实现正常敲击检
存器中值，才能宣布静止状态。比例因子为1 sec /LSB。有
测。比例因子为62.5 mg/LSB(即0xFF = 16 g)。如果使能单击
别于其他使用未滤波数据(见“阈值”部分)的中断功能，静
/双击中断，值为0可能导致工作异常。
止功能采用滤波输出数据。要触发静止中断，必须生成至
寄存器0x1E、0x1F、0x20—OFSX、OFSY、OFSZ(读/写)
OFSX、OFSY和OFSZ寄存器都为8位寄存器，在二进制补
码格式中提供用户设置偏移调整，比例因子为15.6 mg/LSB
(即0x7F = 2 g)。偏移寄存器的存储值自动添加到加速度数
据中，结果存储在输出数据寄存器中。更多有关偏移校准
和偏移寄存器使用的信息，请参考“偏移校准”部分。
寄存器0x21—DUR(读/写)
少一个输出采样点。如果TIME_INACT寄存器设置值小于
输出数据速率的时间常数，将导致功能反应迟钝。当输出
数据小于THRESH_INACT寄存器的值，值为0导致中断。
寄存器0x27—ACT_INACT_CTL(读/写)
D7
ACT ac/dc
D3
INACT ac/dc
D6
ACT_X enable
D2
INACT_X enable
D5
ACT_Y enable
D1
INACT_Y enable
D4
ACT_Z enable
D0
INACT_Z enable
DUR为8位寄存器，包含无符号时间值，表示一个事件要
ACT AC/DC和INACT AC/DC位
成为合格的敲击事件，超过THRESH_TAP阈值的持续的最
设置为0时，选择直流耦合操作；设置为1时，则使能交流
大时间。比例因子为625 μs/LSB。值为0时，禁用单击/双击
耦合操作。在直流耦合工作模式下，将当前加速度幅度直
功能。
接与THRESH_ACT和THRESH_INACT进行比较，以确定
检测到的是活动还是静止。
寄存器0x22—Latent(读/写)
Latent寄存器为8位寄存器，包含无符号时间值，表示从敲
击事件检测到时间窗口(由Window寄存器定义)开始的等待
时间，在此期间，能检测出可能的第二次敲击事件。比例
在活动检测的交流耦合工作模式下，活动检测开始时的加
速度值为参考值。在此基础上，将新的加速度采样与该参
考值进行比较，如果差值幅度超过THRESH_ACT值，则器
件会触发活动中断。
因子为1.25 ms/LSB。值为0时，禁用双击功能。
同样，在静止检测的交流耦合工作模式下，用参考值进行
寄存器0x23—Window(读/写)
Window寄存器为8位寄存器，包含无符号时间值，表示延
迟时间(由Latent寄存器确定)期满后的时间量，在此期间，
可以开始进行第二次有效敲击。比例因子为1.25 ms/LSB。
值为0时，禁用双击功能。
比较，并在器件超过静止阈值时更新该参考值。选择参考
值之后，器件将参考值与当前加速度的差值幅度与
THRESH_INACT进行比较。如果在TIME_INACT中设定的
时间内差值低于THRESH_INACT的值，则认为器件处于
静止状态，并触发静止中断。
寄存器0x24—THRESH_ACT(读/写)
THRESH_ACT寄存器为8位寄存器，保存活动检测的阈
值。数据格式无符号；因此，活动事件的幅度与
THRESH_ACT寄存器的值进行比较。比例因子为62.5 mg/LSB。
如果使能活动中断，值为0可能导致工作异常。
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ADXL343
ACT_x Enable位和INACT_x Enable位
Asleep位
设置为1时，使能x、y或z轴参与检测活动或静止。设置为0
Asleep位设置为1，表示器件为休眠状态，设置为0表示非
时，从参与项排除选定轴。如果所有轴都被排除，该功能
休眠状态。只有器件配置为自动休眠时，此位才会切换。
禁用。活动检测时，所有参与轴为逻辑“或”，当任意参与
有关自动休眠模式的更多信息，请查看AUTO_SLEEP位
轴超过阈值时，活动功能触发。静止检测时，所有参与轴
部分。
为逻辑“与”，只有在特定时限内所有参与轴低于阈值时，
寄存器0x2C—BW_RATE(读/写)
静止功能才会触发。
D7
0
寄存器0x28—THRESH_FF(读/写)
THRESH_FF寄存器为8位寄存器，保存自由落体检测的无
符号格式阈值。所有轴的加速度与THRESH_FF的值比较，
以确定是否发生自由落体事件。比例因子为62.5 mg/LSB。
D6
0
D5
0
D4
LOW_POWER
D3
选择低功率操作，而此时噪声有所增加(详情见“功耗模式”
常。推荐使用300 mg到600 mg(0x05至0x09)的值。
Rate位
这些位选择器件带宽和输出数据速率(详见表7和表8)。默
寄存器0x29—TIME_FF(读/写)
TIME_FF寄存器为8位寄存器，存储无符号时间值，表示
为产生自由落体中断，所有轴的值必须小于THRESH_FF
认值为0x0A，相当于100Hz的输出数据速率。应选择适合
所选通信协议和频率的输出数据速率。选择过高输出数据
的最短时间。比例因子为5 ms/LSB。如果使能自由落体中
速率和低通信速度会导致采样丢弃。
断，值为0可能导致工作异常。推荐使用100 ms到350 ms(0x14
寄存器0x2D—POWER_CTL(读/写)
至0x46)的值。
寄存器0x2A—TAP_AXES(读/写)
D5
0
D4
0
D3
Suppress
D0
LOW_POWER位设置为0时，选择正常操作；设置为1时，
部分)。
D6
0
D1
Rate
LOW_POWER位
注意，如果使能自由落体中断，值为0 mg可能导致工作异
D7
0
D2
D2
TAP_X
enable
D1
TAP_Y
enable
D0
TAP_Z
enable
Suppress位
D7
0
D6
0
D5
Link
D4
AUTO_SLEEP
D3
Measure
D2
Sleep
D1 D0
Wakeup
Link位
当Link位设置为1且活动和静止功能均使能时，活动功能启
动将延迟，直至检测到静止。检测到活动后，静止检测开
始，活动检测停止。该位链接活动和静止功能。此位设置
如果两次敲击之间出现大于THRESH_TAP值的加速度，设
为0时，静止功能和活动功能同时进行。其他信息参见“链
置Suppress位会抑制双击检测。详情见“敲击检测”部分。
接模式”部分。
TAP_x Enable位
Link位清0后，建议将器件置于待机模式，然后复位为测量
TAP_X enable、TAP_Y enable或TAP_Z enable位设置为1
模式，随后写入。这样做是为了确保如果手动禁用休眠模
时，使能x轴、y轴或z轴进行敲击检测。设置为0时，从敲
式，该器件适当偏置，否则，Link位后的前几个数据采样
击检测参与项排除选定轴。
点清零后，可能会有额外的噪声，特别是该位清零后器件
为休眠状态时。
寄存器0x2B—ACT_TAP_STATUS(只读)
D7
0
D6
ACT_X
source
D5
ACT_Y
source
D4
ACT_Z
source
D3
Asleep
D2
TAP_X
source
D1
TAP_Y
source
D0
TAP_Z
source
AUTO_SLEEP位
设置Link位，AUTO_SLEEP位设置为1，自动休眠功能使
ACT_x Source和TAP_x Source位
能。该模式下，如果使能静止功能，检测出静止，ADXL343
这些位表示涉及敲击或活动事件的第一个轴。设置为1
会自动切换到休眠模式(即至少在TIME_INACT规定的时间
时，表示参与事件；设置为0时，表示未参与事件。新数
里，加速度值低于THRESH_INACT值)。如果活动功能也
据可用时，这些位不会清零，而是被新数据覆盖。中断清
使能，ADXL343从活动检测后自动唤醒，以BW_RATE寄
零前，应读取ACT_TAP_STATUS寄存器。当下一活动或
存器设置的输出数据速率重新运行。AUTO_SLEEP设置为
单击/双击事件发生时，禁用某个轴参与将把相应来源位
0时，禁止自动切换至休眠模式。有关休眠模式的更多信
清零。
息，请参见本节的Sleep位描述。
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ADXL343
如 果 未 设 置 Link位 ， AUTO_SLEEP特 性 禁 用 ， 设 置
AUTO_SLEEP位不会影响器件运行。有关使用链接特性的
更多详情，参见“Link位”或“链接模式”部分。
AUTO_SLEEP清零后，建议将器件置于待机模式，然后由
随后写入复位为测量模式，。这样做是为了确保如果手动
禁用睡眠模式，该器件适当偏置，否则，AUTO_SLEEP位
后的前几个数据采样点清零后，可能会有额外的噪声，特
别是该位清零后器件为休眠状态时。
寄存器0x2E—INT_ENABLE(读/写)
D7
DATA_READY
D3
Inactivity
D6
SINGLE_TAP
D2
FREE_FALL
D5
DOUBLE_TAP
D1
Watermark
D4
Activity
D0
Overrun
通过该寄存器的各个位设置为1，可以使能相应功能来生
成 中 断 ； 设 置 为 0时 ， 则 阻 止 这 些 功 能 产 生 中 断 。
DATA_READY位、Watermark位和Overrun位仅使能中断
输出；这些功能总是处于使能状态。建议在使能其输出前
Measure位
进行中断配置。
Measure位设置为0时，将器件置于待机模式；设置为1，
寄存器0x2F—INT_MAP(读/写)
则置于测量模式。ADXL343以功耗最小的待机模式上电。
Sleep位
Sleep位设置为0时，将器件置于普通工作模式；设置为1
D7
DATA_READY
D3
Inactivity
D6
SINGLE_TAP
D2
FREE_FALL
D5
DOUBLE_TAP
D1
Watermark
D4
Activity
D0
Overrun
时，置于休眠模式。休眠模式会抑制DATA_READY，停
该寄存器的任意位设置为0时，将发送对应中断到INT1引
止对FIFO的数据传输，并将采样速率切换至Wakeup位规
脚；设置为1时，则发送到INT2引脚。给定引脚的所有选
定的值。休眠模式下，只有活动功能可以使用。当
定中断都为逻辑“或”。
DATA_READY中断被抑制时，输出数据寄存器(寄存器
寄存器0x30—INT_SOURCE(只读)
0x32至寄存器0x37)仍然以Wakeup位(D1:D0)设置的采样速
D7
DATA_READY
D3
Inactivity
率更新。
休眠位清零后，建议将器件置于待机模式，然后由随后写
入复位为测量模式，。这样做是为了确保如果手动禁用睡
眠模式，该器件适当偏置，否则，休眠位后的前几个数据
采样点清零后，可能会有额外的噪声，特别是该位清零后
器件为休眠状态时。
D5
DOUBLE_TAP
D1
Watermark
D4
Activity
D0
Overrun
该寄存器中的位设为1表示对应功能已触发事件，设为0则
表示没有相应的事件发生。不管INT_ENABLE寄存器设置
如何，如果有相应的事件发生，DATA_READY位、Watermark位和Overrun位始终会置位，并通过读取DATAX、
DATAY和DATAZ寄存器数据来清零。如FIFO部分的FIFO
Wakeup位
如表20所述，这些位控制休眠模式下的读取频率。
表20. 休眠模式下的读取频率
设置
D1
0
0
1
1
D6
SINGLE_TAP
D2
FREE_FALL
D0
0
1
0
1
频率(Hz)
8
4
2
1
模式描述所述，DATA_READY和Watermark位可能需要多
次读取。通过读取INT_SOURCE寄存器，其他位和相应的
中断清零。
寄存器0x31—DATA_FORMAT(读/写)
D7
SELF_TEST
D6
SPI
D5
INT_INVERT
D4
0
D3
FULL_RES
D2
Justify
D1 D0
Range
DATA_FORMAT寄存器控制寄存器0x32至寄存器0x37的数
据显示。除±16 g范围以外的所有数据必须剪除，避免翻转。
SELF_TEST位
SELF_TEST位设置为1时，自测力作用于传感器，造成输
出数据转换。值为0时，禁用自测力。
SPI位
SPI位值为1时，将器件置于3线式SPI模式；值为0时，则将
器件置于4线式SPI模式。
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ADXL343
INT_INVERT位
表22. FIFO模式
INT_INVERT位值为0时，将中断设为高电平有效；值为1
设置
D7 D6
0
0
0
1
模式
旁路
FIFO
1
0
流
1
1
触发
时，则将中断设为低电平有效。
FULL_RES位
当此位值设置为1时，该器件为全分辨率模式，输出分辨
率随着范围位设置的g范围以4 mg/LSB的比例因子而增加。
FULL_RES位设置为0时，该器件为10位模式，Range位决
定最大g范围和比例因子。
Justify位
Justify位设置为1时，选择左对齐(MSB)模式；设置为0时，
选择右对齐模式，并带有符号扩展功能。
功能
FIFO旁路。
FIFO收集多达32个值，然后停止收集
数据，只有FIFO未填满时，才收集新
的数据。
FIFO保存最后32个数据值。FIFO填满
时，新数据覆盖最早的数据。
通过触发位触发时，FIFO保存触发事
件前的最后数据采样点，然后继续收
集数据，直到填满。FIFO填满后，不
再收集新的数据。
Trigger位
Trigger位值为0时，将触发模式下的触发事件链接至INT1；
Range位
值为1时，则链接至INT2。
这些位设置g范围，如表21所述。
Samples位
表21. g范围设置
这些位的功能取决于选定的FIFO模式(见表23)。Samples位
设置
D1
0
0
1
1
D0
0
1
0
1
设置值为0时，不管选择哪种FIFO模式，INT_SOURCE寄
g范围
±2 g
±4 g
±8 g
±16 g
存器中的水印状态位都会立即置位。触发模式下，如果
Samples位值为0，可能会出现工作异常。
表23. Samples位功能
寄存器0x32至0x37—DATAX0、DATAX1、DATAY0、
DATAY1、DATAZ0和DATAZ1(只读)
这6个字节(寄存器0x32至寄存器0x37)都是8位，用于保存
FIFO模式
旁路
FIFO
流
触发
各轴的输出数据。寄存器0x32和0x33保存x轴输出数据，寄
存器0x34和0x35保存y轴输出数据，寄存器0x36和0x37则保
存z轴输出数据。输出数据为二进制补码，DATAx0为最低
有效字节，DATAx1为最高有效字节，其中x代表X、Y或
Z。DATA_FORMAT寄存器(地址0x31)控制数据格式。建
Samples位功能
无。
指定触发水印中断需要的FIFO条目数。
指定触发水印中断需要的FIFO条目数。
指定触发事件之前在FIFO缓冲区要保留的
FIFO采样点数。
0x39—FIFO_STATUS(只读)
D7
FIFO_TRIG
D6
0
D5
D4
D3
D2
Entries
D1
D0
FIFO_TRIG位
议所有寄存器执行多字节读取，以防止相继寄存器读取之
FIFO_TRIG位值为1表示有触发事件发生，值为0则表示无
间的数据变化。
FIFO触发事件发生。
寄存器0x38—FIFO_CTL(读/写)
Entries位
D7
D6
FIFO_MODE
D5
Trigger
D4
D3
D2
D1
Samples
D0
这 些 位 报 告 FIFO存 储 的 数 据 值 数 量 。 通 过 DATAX、
DATAY和DATAZ寄存器，可从FIFO收集数据。FIFO应采
FIFO_MODE位
取突发读取模式或多字节读取模式，因为FIFO的任意(单
这些位设置FIFO模式，如表22所述。
字节或多字节)读取后，每个FIFO水平清零。FIFO可最多
存储32个条目，相当于任何时间内最多有33项条目，因为
器件的输出滤波器有一项附加条目。
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ADXL343
应用信息
电源去耦
敲击检测
建议在VS处连接一个1 μF钽电容(CS)，并在VDD I/O处连接一
敲击中断功能能够进行单击或双击检测。如图36所示，下
个0.1 μF陶瓷电容(CI/O)，这两个电容应置于ADXL343电源引
列为有效单击和双击事件的参数：
脚附近，以便对加速度计进行充分去耦，从而消除电源噪
• 敲击检测阈值由THRESH_TAP寄存器(地址0x1D)定义。
声。如果需要进一步去耦，与VS串联一个不大于100Ω的电
• 最大敲击持续时间由DUR寄存器(地址0x21)定义。
阻或氧化铁磁珠，可能会有所帮助。此外，将VS上的旁路
电容增加到10 μF钽电容与0.1 μF陶瓷电容并联，也可以改善
• 敲击延迟时间由Latent寄存器(地址0x22)定义，即从第一
次敲击结束到可以检测第二次敲击的时间窗口开始的等
噪声。
应注意确保ADXL343地与电源地之间的连接具有低阻抗，
因为通过地传输的噪声与通过V S传输的噪声具有类似效
果。建议VS和VDD I/O采用单独的电源，以尽量减少VS电源的
数字时钟噪声。如果不可行，如前面提到的，可能需要对
待期间，时间窗口由Window寄存器(地址0x23)的值决定。
• 延迟时间(由Latent寄存器设置)之后的间隔由Window寄
存器定义。尽管延迟时间过后必须开始第二次敲击，但
不需要在Window寄存器定义的时间结束前完成。
电源进行额外滤波。
VS
FIRST TAP
VDD I/O
CIO
VS
XHI BW
CS
SECOND TAP
VDD I/O
THRESHOLD
(THRESH_TAP)
ADXL343
CS
图34. 应用框图
机械安装注意事项
ADXL343应安装在PCB牢固安装点附近位置。如图35所
LATENCY
TIME
(LATENT)
TIME WINDOW FOR
SECOND TAP (WINDOW)
SINGLE TAP
INTERRUPT
DOUBLE TAP
INTERRUPT
10627-037
GND
TIME LIMIT FOR
TAPS (DUR)
3- OR 4-WIRE
SPI OR I2C
INTERFACE
INTERRUPTS
INT1 SDO/ALT ADDRESS
SCL/SCLK
INT2
10627-016
SDA/SDI/SDIO
INTERRUPT
CONTROL
图36. 有效单击和双击的敲击中断功能
示，如将ADXL343安装在无支撑的PCB位置，由于PCB振
如果只有单击功能在使用，只要没有超出DUR，则加速度
动未受到抑制，可能会导致明显测量误差。将加速度计安
低于阈值时，就会触发单击中断。如果单击和双击功能都
装在牢固安置点附近，确保加速度计上的任何PCB振动高
在使用，则双击事件已验证或无效时，触发单击中断。
于加速度计的机械传感器的共振频率，从而加速度计的振
动实际可忽略。多个安装点时，接近传感器和/或较厚的
PCB也有助于降低系统共振对传感器性能的影响。
ACCELEROMETERS
MOUNTING POINTS
10627-036
PCB
图35. 错误放置的加速度计
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ADXL343
使双击事件的第二次敲击无效的事件有多种。第一，如果
设置INT_ENABLE寄存器(地址0x2E)的相应位，便可检测
TAP_AXES寄存器(地址0x2A)的Suppress位设为1，延迟时
单击和/或双击。设置TAP_AXES寄存器(地址0x2A)的相应
间(由Latent寄存器设置)期间，阈值之上的任何加速度峰值
位，可以控制单击/双击检测的参与轴。为使双击功能工
都会使双击检测失效，如图37所示。
作，latent寄存器和window寄存器必须设置为非零值。
INVALIDATES DOUBLE TAP IF
SUPRESS BIT SET
基于系统的机械特性，每个机械系统的单击/双击响应略有
不同。因此，DUR寄存器、latent寄存器、window寄存器
XHI BW
和THRESH_TAP寄存器的值必须进行一些试验。一般说
来，最初设置为：DUR寄存器的值大于0x10 (10 ms)，latent
TIME LIMIT
FOR TAPS
(DUR)
LATENCY
TIME (LATENT)
TIME WINDOW FOR SECOND
TAP (WINDOW)
10627-038
寄存器的值大于0x10 (20 ms)，window寄存器的值大于0x40
图37. Suppress位设为1时高g事件导致
双击事件失效
(80 ms)，THRESH_TAP寄存器的值大于0x30 (3 g)。Latent
寄存器、window寄存器或THRESH_TAP寄存器的值设置
非常低时，可能导致不可预知的响应，因为加速度计会拾
取敲击输入的回声。
如果第二次敲击的时间窗口(由window寄存器设置)开始
时，检测到加速度在阈值以上，则双击事件也失效。如图
38所示，这将导致窗口开始时的双击无效。此外，如果加
接收敲击中断后，超过THRESH_TAP水平的第一个轴通过
ACT_TAP_STATUS寄存器(地址0x2B)报告。该寄存器从不
清零，但会用新的数据覆盖。
速度超过敲击的时间限制(由DUR寄存器设置)，双击事件
也可能失效，导致第二次敲击事件的DUR时间限制结束时
阈值
双击无效，同样如图38所示。
通过抽取器件内常见采样频率，可以实现较低的输出数据
速率。活动、自由落体以及未使能敲击改善的单击/双击检
INVALIDATES DOUBLE TAP
AT START OF WINDOW
测功能使用非抽取数据执行。由于输出数据的带宽随数据
速率而改变，且低于非抽取数据的带宽，因此检查加速度
XHI BW
计输出时，用于确定活动、自由落体和单击/双击事件的高
频率和高g数据可能不存在。这可能会导致在加速度数据
似乎不满足用户针对相应功能设置的条件时触发功能。
链接模式
TIME LIMIT
FOR TAPS
(DUR)
TIME LIMIT
FOR TAPS
(DUR)
LATENCY
TIME
(LATENT)
Link位的功能是通过设置器件仅查找静止之后的活动，来
减少处理器必须服务的活动中断数量。为确保该功能正常
TIME WINDOW FOR
SECOND TAP (WINDOW)
工作，处理器必须仍能通过读取INT_SOURCE寄存器(地址
0x30)进而清除中断来响应活动和静止中断。如果活动中断
TIME LIMIT
FOR TAPS
(DUR)
不清除，器件无法进入自动休眠模式。ACT_TAP_STATUS
INVALIDATES
DOUBLE TAP AT
END OF DUR
10627-039
XHI BW
寄存器(地址0x2B)的asleep位指示器件是否处于休眠状态。
图38. 无效双击的敲击中断功能
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ADXL343
休眠模式与低功耗模式
X0g和Y0g的实测值对应于x轴和y轴偏移，通过从加速度计输
在要求低数据速率和低功耗(牺牲噪声性能)的应用中，建
出中减去这些值进行补偿，以获取实际加速度：
议使用低功耗模式。使用低功耗模式时会保留DATA_READY
XACTUAL = XMEAS − X0g
中断和FIFO功能，以便对加速度数据进行后处理。休眠模
YACTUAL = YMEAS − Y0g
式虽能提供低数据速率和低功耗，但并不进行数据采集。
因为z轴测量在+1 g场完成，所以无调头或单点校准方案假
不过，如果休眠模式与自动休眠模式和链接模式一起使
定为z轴的理想灵敏度SZ。从Z+1g减去该值得到z轴偏移，然
用，则检测到静止时，器件可以自动切换到低功耗、低采
后从未来测量值减去z轴偏移，获得实际值：
样速率模式。为了防止产生多余的静止中断，将自动禁用
Z0g = Z+1g − SZ
静止中断功能，并使能活动功能。ADXL343处于休眠模式
ZACTUAL = ZMEAS − Z0g
时，主机处理器也可置于休眠模式或低功耗模式，以节省
大量系统功耗。检测到活动时，加速度计自动切换回应用
的原始数据速率，并提供活动中断，该中断可用于唤醒主
机处理器。与发生静止事件时类似，将禁用活动事件检
测，并使能静止功能。
使 用 偏 移 寄 存 器 ( 寄 存 器 0x1E、 寄 存 器 0x1F和 寄 存 器
0x20)，ADXL343可以自动补偿偏移输出。这些寄存器包含
8位二进制补码值，该值自动与所有测得的加速度值相
加，其结果置入DATA寄存器。置于偏移寄存器的值为附
加值，负值置于寄存器会消除正偏移，反之则会消除负偏
偏移校准
移。该寄存器的比例因子为15.6 mg/LSB，与选定的g范围
加速度计为机械结构，包含可以自由移动的元件。这些活
无关。
动部件对机械应力非常灵敏，程度远远超过固态电子产
举例来说，假设ADXL343处于全分辨率模式，灵敏度典型
品。0g偏置或偏移为重要加速度计指标，因为它定义了加
值为256 LSB/g。器件调整如下：z轴在重力场，x轴、y轴和
速度测量的基线。组装含有加速度计的系统时，可能会施
z轴输出分别测得为+10 LSB、−13 LSB和+9 LSB。使用前面
加额外的应力。这些应力可能来自(但不限于)：元件焊
的公式，X0g为+10 LSB，Y0g为−13 LSB，Z0g为+9 LSB。全分
接、安装时的电路板应力和元件上涂抹的任何混合物。如
辨率下，每个输出LSB为3.9 mg或偏移寄存器LSB的四分之
果有必要校准，建议系统组装完成后进行校准，以补偿这
一。由于偏移寄存器为附加寄存器，0g值被否定，并四舍
些影响。
五入至最接近的偏移寄存器LSB：
假设ADXL343灵敏度如表1所列，简单的校验方法是测量
XOFFSET = −Round(10/4) = −3 LSB
偏移。然后使用内置偏移寄存器，自动补偿该偏移量。这
YOFFSET = −Round(−13/4) = 3 LSB
样，DATA寄存器收集的数据已经补偿偏移。
ZOFFSET = −Round(9/4) = −2 LSB
在无调头或单点校准方案中，器件方位如下：一个轴(通常
这些值编程至OFSX寄存器、OFSY寄存器和OFXZ寄存器，
为z轴)在1g重力场，其余轴(通常是x和y轴)在0g场。然后取
分别为0xFD、0x03和0xFE。与ADXL343的所有寄存器一
一系列样本的平均值，测量其输出。系统设计人员可选择
样，当器件电源移除后，偏移寄存器不保留写入的值。重
平均样本数，但对于100Hz或更高数据率，建议初步选择
新启动ADXL343后，偏移寄存器回到默认值0x00。
0.1秒的有效数据。100 Hz数据速率时，这相当于10个样本。
由于无调头或单点校准方法假定z轴为理想灵敏度，因此
如果数据速率小于100 Hz，建议取至少10个样本的平均值。
x轴、y轴上的0g测量结果和z轴上的1g测量结果分别存储为
X0g、Y0g和Z+1g。
任何灵敏度误差都会导致偏移误差。例如，如果前面例子
中实际灵敏度为250 LSB/g，偏移量应该为15 LSB，而非9 LSB。
为了减少这种误差，可以额外选取z轴在0g场的测量点，
ZACTUAL公式可使用0g测量结果。
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ADXL343
使用自测
然 后 ， 应 将 DATA_FORMAT寄 存 器 ( 地 址 0x31) 的 位 D7
自测变化定义为使能自测时轴的加速度输出与自测禁用时
(SELF_TEST)置1来使能自测。使能自测后，输出需要一些
同一轴的加速度输出之间的差值(见表1的尾注4)。该定义
时间(约4个样本)来建立。输出建立后，应再次捕获x轴、y
假设传感器在这两次测量之间不移动，因为如果传感器移
轴和z轴加速度数据的多个样本并取平均值。建议选择与
动，与自测无关的移位会破坏测试。
之前相同数量的样本来求取此平均值。平均值应再次储存
准确的自测测量要求ADXL343正确配置。器件应设置成
并适当标记为自测使能数据，即XST_ON、YST_ON和ZST_ON。然
100 Hz至800 Hz或3200 Hz的数据速率，因此应确保向BW_RATE
后 ， 通 过 将 DATA_FORMAT寄 存 器 ( 地 址 0x31) 的 位 D7
寄存器(地址0x2C)的速率位(位D3至位D0)写入0x0A至0x0D
(SELF_TEST)清零来禁用自测。
或0x0F的值。器件也必须置于正常功耗模式，方法是确保
根据自测使能时和禁用时的存储值来计算自测变化，如下
BW_RATE寄存器的LOW_POWER位清零(LOW_POWER位
所示：
= 0)，以启动自测测量。建议将器件设置为全分辨率16 g模
XST = XST_ON − XST_OFF
式，以确保整个自测移位有足够的动态范围。这可通过将
YST = YST_ON − YST_OFF
DATA_FORMAT寄存器(地址0x31)的位D3置1并将值0x03
写入DATA_FORMAT寄存器(地址0x31)的范围位(位D1和
位D0)来完成。这将产生很高的测量动态范围和3.9 mg/LSB
的比例因子。
ZST = ZST_ON − ZST_OFF
由于各轴的测量输出以LSB表示，因此XST、YST和ZST也同
样以LSB表示。如果配置为全分辨率模式，这些值可以转
换为加速度的g值，方法是用3.9 mg/LSB的比例因子乘以每
针对准确自测测量对器件进行配置后，应从传感器读取x
个值。此外，表15至表18对应于转换为LSB的自测范围，
轴、y轴和z轴加速度数据的多个样本并取平均值。系统设
并可与VS为2.5 V时测得的自测变化比较。其他电压下，最
计人员可选择平均样本数，但对于100Hz或更高数据率，
小和最大自测输出值应根据(乘以)表14所示的比例因子进
建议初步选择0.1秒的有效数据。100 Hz数据速率时，这相
行调整。如果器件置于±2 g、10位或全分辨率模式下，则
当于10个样本。如果数据速率小于100 Hz，建议取至少10
应使用表15列出的值。虽然可使用固定10位模式或16 g以外
个样本的平均值。平均值应储存并适当标记为自测禁用数
的范围，但这将需要使用一组不同的值，如表16至表18所
据，即XST_OFF、YST_OFF和ZST_OFF。
示。使用低于8 g的范围可能会导致动态范围不足，在选择
自测测量的操作范围时应考虑到这点。
如果自测变化在有效范围内，测试被认为是成功的。一般
来说，如果实现最小的变化幅度，器件视为合格。不过，
变化大于最大幅度的器件不一定有故障。
使用自测来验证加速度计功能的另一个有效方法是以某一
速率切换自测，然后对输出执行FFT。在自测的切换频率
处，FFT应有一个对应的信号音。使用这样的FFT可以消除
测试与电源电压和自测幅度的相关性，否则测试结果可能
在相当宽的范围内变化。
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ADXL343
高位数据速率的数据格式化
对于±2 g范围，LSB为DATAx0寄存器的位D6；对于±4 g，则
3200Hz和1600Hz输出数据速率下的数据格式变化取决于工
为DATAx0的位D5；对于±8 g，则为DATAx0寄存器的位D4；
作模式(全分辨率或固定10位分辨率)和所选输出范围。
而对于±16 g，则为DATAx0寄存器的位D3，如图40所示。
在全分辨率或±2 g、10位分辨率模式下使用3200 Hz或1600 Hz
在固定10位分辨率模式，当输出数据速率为3200 Hz和1600 Hz
输出数据速率时，输出数据字的LSB始终为0。数据右对齐
且输出范围为±4 g、±8 g和±16 g时，得到的LSB有效且随着
时，这对应于DATAx0寄存器的位D0，如图39所示。数据
应用的加速度而变化。因此，在这些工作模式中，输出数
左对齐且器件在±2 g、10位模式下工作时，输出数据字的LSB
据右对齐时，位D0并不总为0；输出数据左对齐时，位D6
是DATAx0寄存器的位D6。在全分辨率模式下，数据左对
并不总为0。以800Hz或更低的数据速率工作时，在所有范
齐时，LSB的位置根据选定的输出范围而变化。
围内和模式下均可得到有效的LSB，且LSB随着应用的加速
度而变化。
DATAx1 REGISTER
DATAx0 REGISTER
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
0
OUTPUT DATA-WORD FOR
±16g, FULL-RESOLUTION MODE.
OUTPUT DATA-WORD FOR ALL
10-BIT MODES AND THE ±2g,
FULL-RESOLUTION MODE.
10627-145
THE ±4g AND ±8g FULL-RESOLUTION MODES HAVE THE SAME LSB LOCATION AS THE ±2g
AND ±16g FULL-RESOLUTION MODES, BUT THE MSB LOCATION CHANGES TO BIT D2 AND
BIT D3 OF THE DATAX1 REGISTER FOR ±4g AND ±8g, RESPECTIVELY.
图39. 输出数据右对齐时，全分辨率和±2 g、10位分辨率工作模式下的数据格式
DATAx1 REGISTER
DATAx0 REGISTER
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
0
MSB FOR ALL MODES
OF OPERATION WHEN
LEFT JUSTIFIED.
LSB FOR ±2g, FULL-RESOLUTION
AND ±2g, 10-BIT MODES.
LSB FOR ±4g, FULL-RESOLUTION MODE.
LSB FOR ±8g, FULL-RESOLUTION MODE.
FOR 3200Hz AND 1600Hz OUTPUT DATA RATES, THE LSB IN THESE MODES IS ALWAYS 0.
ADDITIONALLY, ANY BITS TO THE RIGHT OF THE LSB ARE ALWAYS 0 WHEN THE OUTPUT
DATA IS LEFT JUSTIFIED.
图40. 输出数据左对齐时，全分辨率和±2 g、10位分辨率工作模式下的数据格式
Rev. 0 | Page 30 of 36
10627-146
LSB FOR ±16g, FULL-RESOLUTION MODE.
ADXL343
10k
噪声性能
X-AXIS
Y-AXIS
Z-AXIS
100Hz的输出数据速率(BW_RATE寄存器(地址0x2C)的
LOW_POWER (D4)位 = 0，rate位(D3:D0) = 0xA)下的典型
噪声性能。在数据速率小于100 Hz的正常功耗模式下，
ADXL343的噪声等同于100 Hz输出数据速率下所产生的噪
声(以LSB表示)。如果数据速率大于100Hz，每当数据速率
加倍时，噪声即大致变大√2倍。例如，在400 Hz的输出数
ALLAN DEVIATION (µg)
表1所示的噪声规格对应于ADXL343在正常功耗模式、
1k
100
10
0.01
1
0.1
低功耗模式(BW_RATE寄存器(地址0x2C)的LOW_POWER
位(D4) = 1)下，对于所有有效数据速率，ADXL343的噪声
图42显示了ADXL343的典型艾伦偏差。如图所示，该器件
的1/f转折频率很低，可允许大约100 μg的绝对分辨率(假定
存在足够积分时间)。图42还显示x轴和y轴的噪声密度为
290 μg/√Hz，z轴为430 μg/√Hz。
图43显示了ADXL343在不同电源电压下的典型噪声性能趋
X-AXIS
Y-AXIS
Z-AXIS
110
100
90
80
2.2
轴和y轴的变化幅度要大。
3.5
2.8
3.0
3.2
3.4
图43. 归一化噪声与电源电压VS 的关系
非2.5 V电压下的操作
ADXL343在电源电压VS = 2.5 V下进行测试且以其为额定电
数随着电源电压变化而变化：偏移、灵敏度、噪声、自测
X-AXIS, LOW POWER
Y-AXIS, LOW POWER
Z-AXIS, LOW POWER
X-AXIS, NORMAL POWER
Y-AXIS, NORMAL POWER
Z-AXIS, NORMAL POWER
和电源电流。
电源电压改变时，静电力会发生细微变化，导致偏移和灵
3.0
敏度也有细微变化。在电源电压VS = 3.3 V下运行时，x轴
2.5
和y轴偏移通常比VS = 2.5 V运行时高25 mg，在电源电压VS
2.0
= 3.3 V下运行时，Z轴通常要比在电源电压VS = 2.5 V下运
1.5
行时低 20 mg。VS = 2.5V时，x轴和y轴的灵敏度为标称值
1.0
256 LSB/g(全分辨率或±2 g、10位分辨率)，而电源电压为
0.5
3.3V时，其灵敏度变为265 LSB/g。z轴灵敏度不受电源电压
0
3.13 6.25 12.50 25
50 100 200 400
OUTPUT DATA RATE (Hz)
800 1600 3200
10627-250
OUTPUT NOISE (LSB rms)
4.0
2.6
源电压，然而，VS可以高达3.6 V或低至2.0 V。下列性能参
5.0
4.5
2.4
SUPPLY VOLTAGE, VS (V)
噪声随着电源电压的增加而降低。应注意，如图41所示，
化，噪声大致以同样的百分比变化时，z轴的变化幅度比x
3.6
120
70
2.0
势。性能归一化为测试和特定电源电压VS = 2.5 V。通常，
z轴的噪声一般高于x轴和y轴；因此，随着电源电压的变
10k
130
PERCENTAGE OF NORMALIZED NOISE (%)
图41为ADXL343在正常功耗模式和低功耗模式下运行时的
噪声性能趋势。
1k
(s)
图42. 艾伦偏差
均为常数，如表8所示。x轴和y轴的典型值小于1.8 LSB rms，
z轴的典型值小于2.6 LSB rms。
100
10
AVERAGING PERIOD,
10627-251
型噪声小于2.2 LSB rms。
10627-252
据速率下，x轴和y轴的典型噪声小于1.5 LSB rms，z轴的典
影响，2.5V时和3.3V时都相同。可以用简单的线性插值来
确定其他电源电压下的偏移和灵敏度的典型值。
图41. 正常功耗模式和低功耗模式下的噪声与输出数据速率的关系，
全分辨率(256 LSB/g)
Rev. 0 | Page 31 of 36
ADXL343
140
数据手册还讨论了噪声性能、自测响应和电源电流的变
化。关于噪声性能，请参阅“噪声性能”部分。“使用自测”
显示了100 Hz输出数据速率时电源电压对典型功耗的影响，
所有其他输出数据速率都呈现相同趋势。
最低数据速率时的偏移性能
ADXL343提供大量输出数据速率和带宽选择，为广泛的应
100
80
40
20
用而设计。但是，在最低数据速率时，如低于6.25 Hz时，
0
整个温度范围内的偏移性能与其他数据速率时的性能明显
不同。图44、图45和图46显示了ADXL343在6.25 Hz和更低
35
45
55
65
75
85
图45. 低数据速率下典型Y轴输出与温度的关系，
归一化为100 Hz输出数据速率，VS = 2.5 V
都归一化为100 Hz输出数据速率下的偏移；因此，非零值
140
对应于该数据速率下温度变化引起的额外偏移量。
以提供工作温度范围内的最小偏移量。由于器件间的差
异，如果使用低于6.25Hz的数据速率，还建议在整个温度
范围内进行校准。
140
NORMALIZED OUTPUT (LSB)
120
使用最低数据速率时，建议限制该器件的工作温度范围，
120
100
80
0.10Hz
0.20Hz
0.39Hz
0.78Hz
1.56Hz
3.13Hz
6.25Hz
60
40
20
100
–20
25
35
45
55
65
75
85
TEMPERATURE (°C)
80
0.10Hz
0.20Hz
0.39Hz
0.78Hz
1.56Hz
3.13Hz
6.25Hz
60
40
图46. 低数据速率下典型Z轴输出与温度的关系，
归一化为100 Hz输出数据速率，VS = 2.5 V
20
25
35
45
55
65
75
85
TEMPERATURE (°C)
图44. 低数据速率下典型X轴输出与温度的关系，
归一化为100 Hz输出数据速率，VS = 2.5 V
Rev. 0 | Page 32 of 36
10627-058
0
10627-056
NORMALIZED OUTPUT (LSB)
25
TEMPERATURE (°C)
数据速率下整个温度范围内的典型偏移性能。所有曲线图
0
0.10Hz
0.20Hz
0.39Hz
0.78Hz
1.56Hz
3.13Hz
6.25Hz
60
10627-057
平方关系，以及自测响应的g值与LSB的换算。最后，图23
120
NORMALIZED OUTPUT (LSB)
部分讨论了在整个电压范围内的自测操作、与电源电压的
ADXL343
加速度灵敏度轴
AZ
AX
10627-021
AY
图47. 加速度灵敏度轴(沿敏感轴加速时相应输出电压增加)
XOUT = 1g
YOUT = 0g
ZOUT = 0g
TOP
XOUT = 0g
YOUT = 1g
ZOUT = 0g
GRAVITY
XOUT = –1g
YOUT = 0g
ZOUT = 0g
XOUT = 0g
YOUT = 0g
ZOUT = 1g
图48. 输出响应与相对于重力的方向的关系
Rev. 0 | Page 33 of 36
XOUT = 0g
YOUT = 0g
ZOUT = –1g
10627-022
TOP
XOUT = 0g
YOUT = –1g
ZOUT = 0g
TOP
TOP
ADXL343
布局和设计建议
图49给出了推荐的印刷电路板焊盘图形。图50和表24提供了有关推荐焊接温度曲线的详细信息。
3.3400
1.0500
0.5500
0.2500
3.0500
10627-014
5.3400
0.2500
1.1450
图49. 推荐的印刷电路板焊盘图形(图示尺寸单位：mm)
CRITICAL ZONE
TL TO TP
tP
TP
TL
tL
TSMAX
TSMIN
tS
RAMP-DOWN
PREHEAT
t25°C TO PEAK
TIME
10627-015
TEMPERATURE
RAMP-UP
图50 推荐的焊接温度曲线
表24. 推荐的焊接温度曲线1, 2
条件
曲线特征
液态温度(TL)至峰值温度(TP)的平均斜坡速率
预热
最低温度(TSMIN)
最高温度(TSMAX)
从TSMIN到TSMAX的时间(tS)
TSMAX至TL斜坡速率
液态温度(TL)
TL以上维持时间(tL)
峰值温度(TP)
实际TP至5°C时间(tP)
下斜坡速率
从25°C至峰值温度的时间
1
2
基于JEDEC标准J-STD-020D.1
要得到最好结果，焊接温度曲线应符合所用焊膏厂家的推荐规范。
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Sn63/Pb37
3°C/秒(最大值)
无铅
3°C/秒(最大值)
100°C
150°C
60秒至120秒
3°C/秒(最大值)
183°C
60秒至150秒
240 + 0/−5°C
10秒至30秒
6°C/秒(最大值)
6分钟(最大值)
150°C
200°C
60秒至180秒
3°C/秒(最大值)
217°C
60秒至150秒
260 + 0/−5°C
20秒至40秒
6°C/秒(最大值)
8分钟(最大值)
ADXL343
外形尺寸
3.00
BSC
PAD A1
CORNER
0.49
BOTTOM VIEW
13
0.50
TOP VIEW
0.79
0.74
0.69
8
7
6
1.01
0.49
1.50
03-16-2010-A
END VIEW
0.813 × 0.50
1
0.80
BSC
5.00
BSC
1.00
0.95
0.85
14
SEATING
PLANE
图51. 14引脚基板栅格阵列封装 [LGA]
(CC-14-1)
焊接端子为镍上镀金
尺寸单位：mm
订购指南
型号1
ADXL343BCCZ
ADXL343BCCZ-RL
ADXL343BCCZ-RL7
EVAL-ADXL343Z
EVAL-ADXL343Z-DB
EVAL-ADXL343Z-M
测量
范围(g)
±2, ±4, ±8, ±16
±2, ±4, ±8, ±16
±2, ±4, ±8, ±16
额定
电压(V)
2.5
2.5
2.5
温度范围
−40°C至+85°C
−40°C至+85°C
−40°C至+85°C
EVAL-ADXL343Z-S
1
Z = 符合RoHS标准的器件。
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封装描述
14引脚基板栅格阵列[LGA]
14引脚基板栅格阵列[LGA]
14引脚基板栅格阵列[LGA]
分线板
数据记录器与开发板
ADI公司的惯性传感器评估系统，
包括ADXL343卫星板
仅ADXL343卫星板
封装选项
CC-14-1
CC-14-1
CC-14-1
ADXL343
注释
I2C指最初由Philips Semiconductors(现为NXP Semiconductors)开发的一种通信协议。
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in the above critical applications at Buyer's own risk and Buyer agrees to defend, indemnify, and hold harmless Analog Devices from any and all damages, claims, suits, or expenses
resulting from such unintended use.
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