3轴，± 2 g/ ± 4 g/ ± 8 g/ ± 16 g
数字加速度计
ADXL345
特性
概述
超低功耗：VS = 2.5 V时(典型值)，测量模式下低至23 µA，待
机模式下为0.1 µA
功耗随带宽自动按比例变化
用户可选的分辨率
10位固定分辨率
全分辨率，分辨率随g范围提高而提高，±16 g时高达13位
(在所有g范围内保持4 mg/LSB的比例系数)
正在申请专利的嵌入式存储器管理系统采用FIFO技术，可将
主机处理器负荷降至最低
单振/双振检测
活动/非活动监控
自由落体检测
电源电压范围：2.0 V至3.6 V
I/O电压范围：1.7 V至VS
SPI(3线和4线)和I2C数字接口
灵活的中断模式，可映射到任一中断引脚
通过串行命令可选测量范围
通过串行命令可选带宽
宽温度范围(−40°C至+85℃)
抗冲击能力：10,000 g
无铅/符合RoHS标准
小而薄：3 mm× 5 mm× 1 mm，LGA封装
ADXL345是一款小而薄的超低功耗3轴加速度计，分辨率
高(13位)，测量范围达±16 g。数字输出数据为16位二进制补
码格式，可通过SPI(3线或4线)或I2C数字接口访问。
ADXL345非常适合移动设备应用。它可以在倾斜检测应用
中测量静态重力加速度，还可以测量运动或冲击导致的动
态加速度。其高分辨率(3.9 mg/LSB)，能够测量不到1.0°的倾
斜角度变化。
该器件提供多种特殊检测功能。活动和非活动检测功能通
过比较任意轴上的加速度与用户设置的阈值来检测有无运
动发生。敲击检测功能可以检测任意方向的单振和双振动
作。自由落体检测功能可以检测器件是否正在掉落。这些
功能可以独立映射到两个中断输出引脚中的一个。正在申
请专利的集成式存储器管理系统采用一个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。
低功耗模式支持基于运动的智能电源管理，从而以极低的
功耗进行阈值感测和运动加速度测量。
应用
ADXL345采用3 mm × 5 mm × 1 mm，14引脚小型超薄塑料
手机
医疗仪器
游戏和定点设备
工业仪器仪表
个人导航设备
硬盘驱动器(HDD)保护
封装。
功能框图
VS
ADXL345
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
07925-001
SENSE
ELECTRONICS
图1.
Rev. D
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的最新英文版数据手册。
ADXL345
目录
特性..................................................................................................... 1
应用..................................................................................................... 1
概述..................................................................................................... 1
功能框图 ............................................................................................ 1
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
ESD警告........................................................................................ 6
引脚配置和功能描述 ...................................................................... 7
典型性能参数 ................................................................................... 8
工作原理 .......................................................................................... 13
电源时序..................................................................................... 13
省电 ............................................................................................. 14
串行通信 .......................................................................................... 15
SPI ................................................................................................ 15
I2C................................................................................................. 18
中断 ............................................................................................. 20
FIFO............................................................................................. 21
自测 ............................................................................................. 22
寄存器图 .......................................................................................... 23
寄存器定义 ................................................................................ 24
应用信息 .......................................................................................... 28
电源去耦..................................................................................... 28
机械安装注意事项 ................................................................... 28
敲击检测..................................................................................... 28
阈值 ............................................................................................. 29
链接模式..................................................................................... 29
休眠模式与低功耗模式 .......................................................... 30
偏移校准..................................................................................... 30
使用自测功能 ............................................................................ 31
高位数据速率的数据格式化.................................................. 32
噪声性能..................................................................................... 33
非2.5伏电压下的操作 .............................................................. 33
最低数据速率时的偏移性能.................................................. 34
加速度灵敏度轴........................................................................ 35
布局和设计建议........................................................................ 36
外形尺寸 .......................................................................................... 37
订购指南..................................................................................... 37
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ADXL345
修订历史
2013年2月—修订版C至修订版D
更改表12 ...........................................................................................18
更改图13、图14和图15 ................................................................... 9
更改中断、活动、静止、自由落体部分 ..................................19
更改表15 ...........................................................................................22
增加表13 ...........................................................................................19
2011年5月—修订版B至修订版C
更改FIFO部分..................................................................................20
增加“防止总线流量错误”部分 ....................................................15
更改图37、图38和图39 .................................................................16
更改表12 ...........................................................................................19
更改“使用自测”部分......................................................................31
更改“加速度灵敏度轴”部分.........................................................35
2010年11月—修订版A至修订版B
更改表1中的“Z轴0 g偏移与温度的关系参数” ........................... 4
更改图10至图15 ................................................................................ 9
更改“订购指南”...............................................................................37
更改自测部分和表15至表18 ........................................................21
增加图42和表14 ..............................................................................21
更改表19 ...........................................................................................22
更改寄存器0x1D – THRESH_TAP(读/写)部分、寄存器0x1E、
寄存0x1F、寄存器0x20 - OFSX，OFSY，OSXZ(读/写)部分、
寄存器0x21 –DUR(读/写)部分、寄存器0x22 –Latent(读/写)部
分以及寄存器0x 23-Window(读/写)部分..................................23
更改ACT_X启用位、INACT_X启用位部分、寄存器0x28 THRESH_FF(读/写)部分、寄存器0x29 – TIME_FF(读/写)部
分、Asleep位部分和AUTO_SLEEP位部分...............................24
2010年4月-修订版0至修订版A
更改休眠位部分..............................................................................25
更改特性部分和概述部分 .............................................................. 1
更改电源去耦部分、机械安装注意事项部分及敲击检测
更改技术规格部分 ........................................................................... 3
部分 ...................................................................................................27
更改表2和表3 .................................................................................... 5
更改阈值部分 ..................................................................................28
增加封装信息部分、图2和表4；重新排序................................ 5
更改休眠模式与低功耗模式部分 ...............................................29
更改表5的引脚12描述 ..................................................................... 6
增加偏移校准部分 .........................................................................29
增加典型性能参数部分................................................................... 7
更改使用自测部分 .........................................................................30
更改工作原理和电源时序部分 ...................................................12
增加高位数据速率的数据格式化部分、图48和图49 ............31
更改省电部分、表7、表8、自动休眠模式部分和待机模式
增加噪声性能部分、图50至图52，及非2.5伏电压下的操作
部分....................................................................................................13
部分....................................................................................................32
更改SPI部分.....................................................................................14
增加最低数据速率时的偏移性能部分、图53至图55 ............33
更改图36至图38 ..............................................................................15
2009年6月-版本0：初始版
更改表9和表10 ................................................................................16
更改I2C部分和表11 ........................................................................17
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ADXL345
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)= 800Hz。
保证所有最低和最高技术规格。无法保证典型技术规格。
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
XOUT和YOUT的0 g输出
ZOUT的0 g输出
相对于理想值的0 g输出偏差，XOUT, YOUT
相对于理想值的0 g输出偏差，ZOUT
X轴和Y轴的0 g偏移与温度的关系
Z轴的0 g偏移与温度的关系
噪声
X轴和Y轴
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
开启时间和唤醒时间7
测试条件
各轴
用户可选
满量程百分比
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
最小值 典型值1
230
230
115
57
29
3.5
3.5
7.1
14.1
28.6
最大值 单位
±2, ±4, ±8, ±16
±0.5
±0.1
±1
g
%
度
%
10
10
11
12
13
位
位
位
位
位
256
256
128
64
32
±1.0
3.9
3.9
7.8
15.6
31.2
±0.01
282
282
141
71
35
4.3
4.3
8.7
17.5
34.5
LSB/g
LSB/g
LSB/g
LSB/g
LSB/g
%
mg/LSB
mg/LSB
mg/LSB
mg/LSB
mg/LSB
%/°C
各轴
−150
−250
± 2 g，10位分辨率或所有g范围，
全分辨率，ODR= 100 Hz
± 2 g，10位分辨率或所有g范围，
全分辨率，ODR= 100 Hz
用户可选
ODR = 3200 Hz
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+150
+250
mg
mg
mg
mg
mg/°C
mg/°C
0.75
LSB rms
1.1
LSB rms
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
0
0
±35
±40
±0.4
±1.2
2.5
1.8
140
30
0.1
1.4
ADXL345
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
最小值 典型值1
最大值 单位
−40
+85
30
°C
mg
除了0 g输出和灵敏度以外，所示典型技术规格至少为零件总体的68％，并基于平均±1 σ最差情况，表示为目标值。对于0 g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−3 dB频率，为输出数据速率的一半，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。详情请参阅“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(在DATA_FORMAT寄存器上，地址0x31)时的输出(g)减去SELF_TEST位= 0时的输出(g)。由于器件过滤的作用，启用或禁用自测
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(LOW_POWER位= 0，在BW_RATE寄存器内，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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ADXL345
绝对最大额定值
封装信息
表2.
额定值
图2和表4的信息提供了ADXL345封装标识的详情。产品可
10,000 g
10,000 g
−0.3 V至+3.9 V
−0.3 V至+3.9 V
−0.3 V至V DD I/O + 0.3 V 或 3.9 V,
取较小者
−0.3 V至 +3.9 V
未定
所有其他引脚
输出短路持续时间
(任意引脚接地)
温度范围
有电
存储
用性的完整列表请参阅“订购指南”部分。
345B
#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
07925-102
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
345B
#
yww
vvvv
CNTY
字段说明
ADXL345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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ADXL345
引脚配置和功能描述
ADXL345
TOP VIEW
(Not to Scale)
SCL/SCLK
1
GND
2
RESERVED
3
14
+x
GND
4
GND
5
VS
6
+y
13
SDA/SDI/SDIO
12
SDO/ALT ADDRESS
11
RESERVED
10
NC
9
INT2
8
INT1
+z
7
CS
07925-002
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
VS
CS
INT1
INT2
NC
RESERVED
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)/串行数据输入和输出(SPI 3线)。
串行通信时钟。SCL为I2C时钟，SCLK为SPI时钟。
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ADXL345
20
20
18
18
16
16
PERCENT OF POPULATION (%)
14
12
10
8
6
4
2
12
10
8
6
4
–100
–50
0
50
ZERO g OFFSET (mg)
100
150
0
–150
20
20
18
18
16
16
14
12
10
8
6
4
12
10
8
6
4
100
150
0
–150
–100
–50
0
50
ZERO g OFFSET (mg)
100
150
07925-208
–50
0
50
ZERO g OFFSET (mg)
07925-205
–100
图8. 25 ° C时的Y轴0 g偏移，VS = 3.3 V
20
18
18
16
16
PERCENT OF POPULATION (%)
20
14
12
10
8
6
4
14
12
10
8
6
4
2
2
–100
–50
0
50
ZERO g OFFSET (mg)
100
150
0
–150
07925-206
PERCENT OF POPULATION (%)
150
14
图5. 25 ° C时的Y轴0 g 偏移，VS = 2.5 V
0
–150
100
2
2
0
–150
–50
0
50
ZERO g OFFSET (mg)
图7. 25 ° C时的X轴0 g偏移，VS = 3.3 V
PERCENT OF POPULATION (%)
PERCENT OF POPULATION (%)
图4. 25 ° C时的X轴0 g 偏移，VS = 2.5 V
–100
07925-207
2
07925-204
0
–150
14
图6. 25 ° C时的Z轴0 g偏移，VS = 2.5 V
–100
–50
0
50
ZERO g OFFSET (mg)
100
图9. 25 ° C时的Z轴0 g偏移，VS = 3.3 V
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150
07925-209
PERCENT OF POPULATION (%)
典型性能参数
150
25
100
20
50
OUTPUT (mg)
30
15
10
5
–1.5
–1.0
–0.5
0
0.5
1.0
1.5
2.0
ZERO g OFFSET TEMPERATURE COEFFICIENT (mg/°C)
–150
–60
100
20
50
OUTPUT (mg)
25
15
–50
5
–100
–0.5
0
0.5
1.0
20
40
60
80
100
0
10
1.5
2.0
ZERO g OFFSET TEMPERATURE COEFFICIENT (mg/°C)
–150
–60
07925-211
PERCENT OF POPULATION (%)
150
–1.0
0
图13. X轴0 g偏移与温度的关系—45个器件焊接到PCB，
VS = 2.5 V
30
–1.5
–20
TEMPERATURE (°C)
图10. X轴0 g偏移温度系数，VS = 2.5 V
0
–2.0
–40
07925-213
–100
–40
–20
0
20
40
60
80
100
TEMPERATURE (°C)
07925-214
0
–2.0
0
–50
07925-210
PERCENT OF POPULATION (%)
ADXL345
图14. Y轴0 g偏移与温度的关系—45个器件焊接到PCB，
VS = 2.5 V
图11. Y轴0 g偏移温度系数，VS = 2.5 V
1250
25
1150
20
OUTPUT (mg)
1100
15
10
1050
1000
950
900
850
5
0
–2.0
–1.5
–1.0
–0.5
0
0.5
1.0
1.5
ZERO g OFFSET TEMPERATURE COEFFICIENT (mg/°C)
2.0
750
–60
–40
–20
0
20
40
TEMPERATURE (°C)
图12. Z轴0 g偏移温度系数，VS = 2.5 V
60
80
100
07925-215
800
07925-212
PERCENT OF POPULATION (%)
1200
图15. Z轴1 g偏移与温度的关系—45个器件焊接到PCB，
VS = 2.5 V
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ADXL345
40
55
35
45
PERCENT OF POPULATION (%)
40
35
30
25
20
15
10
25
20
15
10
SENSITIVITY (LSB/g)
0
–0.02
07925-216
230 234 238 242 246 250 254 258 262 266 270 274 278 282
0.02
35
45
PERCENT OF POPULATION (%)
40
35
30
25
20
15
10
30
25
20
15
10
5
5
SENSITIVITY (LSB/g)
0
–0.02
07925-217
230 234 238 242 246 250 254 258 262 266 270 274 278 282
–0.01
0
0.01
0.02
07925-220
PERCENT OF POPULATION (%)
50
0.02
SENSITIVITY TEMPERATURE COEFFICIENT (%/°C)
图20 Y轴灵敏度温度系数，VS = 2.5 V
图17. 25 °C时的Y轴灵敏度，VS = 2.5 V，全分辨率
40
55
50
35
PERCENT OF POPULATION (%)
45
40
35
30
25
20
15
10
30
25
20
15
10
5
5
230 234 238 242 246 250 254 258 262 266 270 274 278 282
SENSITIVITY (LSB/g)
0
–0.02
07925-218
PERCENT OF POPULATION (%)
0.01
40
55
0
0
图19 X轴灵敏度温度系数，VS = 2.5 V
图16. 25 °C时的X轴灵敏度，VS = 2.5 V，全分辨率
0
–0.01
SENSITIVITY TEMPERATURE COEFFICIENT (%/°C)
07925-219
5
5
0
30
07925-221
PERCENT OF POPULATION (%)
50
–0.01
0
0.01
SENSITIVITY TEMPERATURE COEFFICIENT (%/°C)
图21 Z轴灵敏度温度系数，VS = 2.5 V
图18. 25 °C时的Z轴灵敏度，VS = 2.5 V，全分辨率
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280
275
275
270
270
265
265
260
255
250
245
250
245
240
235
235
20
40
60
80
100
120
230
–40
275
270
270
265
265
SENSITIVITY (LSB/g)
280
275
260
255
250
245
100
120
TEMPERATURE (°C)
230
–40
07925-223
80
275
275
270
270
265
265
SENSITIVITY (LSB/g)
280
260
255
250
245
100
120
TEMPERATURE (°C)
07925-224
80
60
80
100
120
245
235
60
40
250
235
40
20
255
240
20
0
260
240
0
–20
图26. 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
280
–20
120
TEMPERATURE (°C)
图23. 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
230
–40
100
245
235
60
80
250
240
40
60
255
235
20
40
260
240
0
20
图25. 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
280
–20
0
TEMPERATURE (°C)
图22. 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
230
–40
–20
07925-226
0
图24. 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
230
–40
–20
0
20
40
60
80
100
120
TEMPERATURE (°C)
图27. 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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07925-227
–20
TEMPERATURE (°C)
SENSITIVITY (LSB/g)
255
240
230
–40
SENSITIVITY (LSB/g)
260
07925-225
SENSITIVITY (LSB/g)
280
07925-222
SENSITIVITY (LSB/g)
ADXL345
ADXL345
25
40
30
20
10
0.2
0.5
0.8
1.1
1.4
1.7
2.0
SELF-TEST RESPONSE (g)
15
10
5
0
100
140
150
160
170
180
190
200
160
140
CURRENT CONSUMPTION (µA)
50
40
30
20
10
120
100
80
60
40
20
0
–0.2
–0.5
–0.8
–1.1
–1.4
–1.7
–2.0
SELF-TEST RESPONSE (g)
1.60 3.12 6.25 12.50 25 50 100 200 400 800 1600 3200
OUTPUT DATA RATE (Hz)
07925-229
图29. 25 °C时的Y轴自测响应，VS = 2.5 V
图32. 25°C时功耗与输出数据速率的关系—10个器件，
VS = 2.5 V
60
200
SUPPLY CURRENT (µA)
50
40
30
20
150
100
50
10
0.3
0.9
1.5
2.1
2.7
SELF-TEST RESPONSE (g)
3.3
0
07925-230
0
2.0
2.4
2.8
3.2
SUPPLY VOLTAGE (V)
图33. 25 °C时的电源电流与电源电压的关系，VS
图30. 25 °C时的Z轴自测响应，VS = 2.5 V
Rev. D | Page 12 of 40
3.6
07925-233
PERCENT OF POPULATION (%)
130
图31. 25 °C时的功耗，100 Hz输出数据速率，
VS = 2.5 V
60
PERCENT OF POPULATION (%)
120
CURRENT CONSUMPTION (µA)
图28. 25 °C时的X轴自测响应，VS = 2.5 V
0
110
07925-232
0
20
07925-231
PERCENT OF POPULATION (%)
50
07925-228
PERCENT OF POPULATION (%)
60
ADXL345
工作原理
ADXL345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。既能测量运动或冲击导
电源能以不损坏ADXL345的任何时序施加到VS或VDD I/O。表
致的动态加速度，也能测量静止加速度，例如重力加速
6总结了所有可能的上电模式。该接口电压电平设置了接
度，使得器件可作为倾斜传感器使用。
口电源电压VDD I/O，其存在确保了ADXL345跟通信总线不冲
该传感器为多晶硅表面微加工结构，置于晶圆顶部。由于
突。单电源供电模式中，VDD I/O可以等于主电源VS。然而，
应用加速度，多晶硅弹簧悬挂于晶圆表面的结构之上，提
在双电源应用中，V DD I/O可不等于V S，只要V S大于或等于
供力量阻力。
VDD I/O，就可以容纳所需的接口电压。
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。加速度使惯性质量偏转、差分电容失衡，
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
从而传感器输出的幅度与加速度成正比。相敏解调用于确
POWER_CTL寄存器(地址0x2D)的测量位(位D3)启动。)此
外，器件处于待机模式时，任何寄存器可以写入或读取，
定加速度的幅度和极性。
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，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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ADXL345
省电
表8 低功耗模式(TA = 25°C, VS = 2.5 V, VDD I/O = 1.8 V)
下的典型功耗与数据速率
功耗模式
ADXL345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，12.5 Hz至400 Hz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
输出数据
速率(Hz)
400
200
100
50
25
12.5
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
速率并无任何优势，表8未列出。因此，低功耗模式下推
自动休眠模式
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
如果ADXL345在静止期间自动切换到休眠模式，可以省
的功耗值。
电。要使能此功能，在THRESH_INACT寄存器(地址0x25)
和TIME_INACT寄存器(地址0x26)设置一个值表示静止(适
当值视应用而定)，然后在POWER_CTL寄存器(地址0x2D)
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
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
中设置AUTO_SLEEP位(位D4)和链接位(位D5)。VS为2.5 V
速率代码
1111
1110
1101
1100
1011
1010
1001
1000
0111
0110
0101
0100
0011
0010
0001
0000
IDD (µA)
140
90
140
140
140
140
90
60
50
45
40
34
23
23
23
23
时，该模式下低于12.5 Hz数据速率的功耗通常为23 μA。
待机模式
更低功率操作，也可以使用待机模式。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。在POWER_CTL寄存器(地址0x2D)中，清除测量位(位D3)，可进入
待机模式。器件在待机模式下保存FIFO内容。
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ADXL345
串行通信
可采用I2C和SPI数字通信。上述两种情况下，ADXL345作
要在单次传输内读取或写入多个字节，必须设置位于第一
，I2C模式使能。CS引脚
个字节传输(MB，图36至图38)R /W位后的多字节位。寄存
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
器寻址和数据的第一个字节后，时钟脉冲的随后每次设置
为从机运行。CS引脚上拉至VDD
I/O
接时，默认模式不存在。因此，如果没有采取这些措施，
(8个时钟脉冲)导致ADXL345指向下一个寄存器的读取/写
可能会导致该器件无法通信。SPI模式下，CS引脚由总线
入。时钟脉冲停止后，移位才随之中止，CS失效。要执行
主机控制。SPI和I 2 C两种操作模式下，ADXL345写入期
不同不连续寄存器的读取或写入，传输之间CS必须失效，
间，应忽略从ADXL345传输到主器件的数据。
新寄存器另行处理。
SPI
图38显示了3线式SPI读取或写入的时序图。图36和图37分
对于SPI，可3线或4线配置，如图34和图35的连接图所示。
别显示了4线式SPI读取和写入的时序图。要进行该器件的
在DATA_FORMAT寄存器(地址0x31)中，选择4线模式清
正确操作，任何时候都必须满足表9和表10中的逻辑阈值
除SPI位(位D6)，选择3线模式则设置SPI位。最大负载为
和时序参数。
100 pF时，最大SPI时钟速度为5 MHz，时序方案按照时钟
SPI通信速率大于或等于2 MHz时，推荐采用3200 Hz和1600 Hz
极性(CPOL)= 1、时钟相位(CPHA)= 1执行。如果主处理器
的输出数据速率。只有通信速度大于或等于400 kHz时，推
的时钟极性和相位配置之前，将电源施加到ADXL345，CS
荐使用800 Hz的输出数据速率，剩余的数据传输速率按比例
引脚应在时钟极性和相位改变之前连接至高电平。使用3
增减。例如，200 Hz输出数据速率时，推荐的最低通信速度
线SPI时，推荐将SDO引脚上拉至VDD I/O抑或通过10 kΩ电阻
为100 kHz。以高于推荐的最大值输出数据速率运行，可能
下拉至接地。
会对加速度数据产生不良影响，包括采样丢失或额外噪声。
CS
SDIO
D OUT
ADXL345CS引脚同时用于启动SPI传输和使能I2C模式。在
D IN/OUT
连接多个器件的SPI总线上使用ADXL345时，其CS引脚在
SDO
SCLK
防止总线通信错误
PROCESSOR
D OUT
主机与其它器件通信时保持高电平。可能存在这样的情
07925-004
ADXL345
况，传输给另一个器件的SPI命令看起来像是一个有效的
图34. 3线式SPI连接图
I2C命令。这种情况下，ADXL345将此命令解读为试图在
PROCESSOR
I2C模式下通信，可能会干扰其它总线通信。除非能够充分
CS
D OUT
SDI
D OUT
控制总线通信，确保这种情况不会发生，否则建议在SDI
D IN
D OUT
引脚之前增加一个逻辑门，如图36所示。当为高电平时，
此OR门使SDA线保持高电平，以防止ADXL345处的SPI总
线通信表现为I2C起始命令。
图35. 4线式SPI连接图
CS为串行端口使能线，由SPI主机控制。如图所示，此线
必须在传输起点变为低电平，传输终点变为高电平。SCLK
ADXL345
CS
为串行端口时钟，由SPI主机提供。无传输期间，SCLK为
SDIO
空闲高电平状态。SDI和SDO分别为串行数据输入和输
SDO
出。SCLK下降沿时数据更新，SCLK上升沿时进行采样。
SCLK
PROCESSOR
D OUT
D IN/OUT
D OUT
图36. 单根总线连接多个SPI器件时的
推荐SPI连接图
Rev. D | Page 15 of 40
07925-104
SDO
SCLK
07925-003
ADXL345
ADXL345
CS
tM
tSCLK
tDELAY
tS
tQUIET
tCS,DIS
SCLK
tHOLD
MB
W
SDI
A5
tSDO
SDO
X
A0
D7
ADDRESS BITS
X
D0
tDIS
DATA BITS
X
X
X
X
07925-017
tSETUP
图37. 4线式SPI写入
CS
tSCLK
tDELAY
tM
tS
tCS,DIS
tQUIET
SCLK
tHOLD
R
SDI
MB
A5
tSDO
X
SDO
X
A0
X
tDIS
ADDRESS BITS
X
X
X
D0
D7
07925-018
tSETUP
DATA BITS
图38. 4线式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
07925-019
SDO
NOTES
1. tSDO IS ONLY PRESENT DURING READS.
图39. 3线式SPI读取/写入
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ADXL345
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(VIL)
高电平输入电流(VIH)
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下降沿到SCLK下降沿
SCLK上升沿至CS上升沿
CS上升沿至SDO禁用
CS SPI通信失效
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. D | Page 17 of 40
−4
8
单位
V
V
µA
µA
V
V
mA
mA
pF
ADXL345
I2C
由于通信速度限制，使用400 kHz I2C时，最大输出数据速
如图40所示，CS引脚拉高至VDD I/O，ADXL345处于I2C模式，
率为800 Hz，与I2C通信速度按比例呈线性变化。例如，使
需要简单2线式连接。ADXL345符合《UM10204 I2C总线规
用100 kHz I2C时，ODR最大限值为200 Hz。以高于推荐的
范和用户手册》03版(2007年6月19日，NXP Semiconductors
最大值和最小值范围的输出数据速率运行，可能会对加速
提供)。如果满足了表11和表12列出的总线参数，便能支持
度数据产生不良影响，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41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
ADXL345
高电平，器件的7位I2C地址是0x1D，随后为R / W位。这转
RP
RP
PROCESSOR
CS
化为0x3A写入，0x3B读取。通过ALT ADDRESS引脚(引脚
D IN/OUT
SDA
12)接地，可以选择备用I2C地址0x53(随后为R / W位)。这转
ALT ADDRESS
D OUT
SCL
对于任何不使用的引脚，没有内部上拉或下拉电阻，因
07925-008
化为0xA6写入，0xA7读取。
图40. I 2C连接图(地址0x53)
此，CS引脚或ALT ADDRESS引脚悬空或不连接时，任何已
如果有其他器件连接到同一I2C总线，这些器件的额定工作
知状态或默认状态不存在。使用I2C时，CS引脚必须连接至
电压电平不能高于VDD I/O 0.3V以上。I2C正确操作需要外接上
VDD I/O，ALT ADDRESS引脚必须连接至任一VDD I/O或接地。
拉电阻R P 。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
SLAVE ADDRESS + WRITE
START1
REGISTER ADDRESS
ACK
ACK
SLAVE ADDRESS + READ
ACK
NOTES
1. THIS START IS EITHER A RESTART OR A STOP FOLLOWED BY A START.
2. THE SHADED AREAS REPRESENT WHEN THE DEVICE IS LISTENING.
图41. I 2C器件寻址
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NACK
STOP
DATA
07925-033
1
限值1
最大值
ADXL345
表12 I2C时序(TA = 25°C, VS = 2.5 V, VDD I/O = 1.8 V)
参数
fSCL
t1
t2
t3
t4
t5
t63, 4, 5, 6
t7
t8
t9
t10
限值 1, 2
最大值
最小值
2.5
0.6
1.3
0.6
100
0
0.6
0.6
1.3
单位
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
tF，传送时SCL和SDA的下降时间
各条总线的容性负载
µs
µs
µs
µs
µs
µs
ns
ns
ns
ns
300
0
t11
300
250
Cb
2
3
4
5
6
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42 I 2C时序图
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t1
t8
STOP
CONDITION
07925-034
1
描述
ADXL345
中断
DOUBLE_TAP
ADXL345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)值，
这两个中断引脚都是推挽低阻抗引脚，其输出规格如表13
所示。中断引脚默认配置为高电平有效。设置DATA_FORMAT寄存器(地址0x31)中的INT_INVERT位，可以更
并且持续时间小于DUR寄存器(地址0x21)的规定时间范围
的 时 候 ， DOUBLE_TAP中 断 置 位 。 第 二 次 敲 击 开 始 于
Latent寄存器(地址0x22)规定的时间之后，但在Window寄
改为低电平有效。所有功能都可以同时使用，但是，一些
存器(0x23)规定时间内。详情见敲击检测部分。
功能可能需要共享中断引脚。
Activity
设置INT_ENABLE寄存器(地址0x2E)的适当位，中断使
加速度值大于THRESH_ACT寄存器(地址0x24)存储值时，
能，映射到INT1引脚或INT2引脚，根据INT_MAP寄存器
Activity(活动)中断置位，由任一轴参与，通过ACT_IN-
(地址0x2F)内容而定。最初配置中断引脚时，建议中断使
ACT_CTL寄存器(0x27)置位。
能前完成功能和中断映射。改变中断配置时，建议先通过
Inactivity
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。
加速度值小于THRESH_INACT寄存器(地址0x25)的存储值
时，Inactivity(静止)位置位，所有轴参与，多于TIME_INACT寄 存 器 ( 地 址 0x26) 规 定 的 时 间 ， 通 过 ACT_IN-
数据相关中断条件失效前，读取数据寄存器(地址0x32至地
ACT_CTL寄存器(地址0x27)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
加速度值小于THRESH_FF寄存器(地址0x28)的存储值时，
DATA_READY
FREE_FALL置位，大于TIME_FF寄存器(地址0x29)所有轴
当有新的数据产生时，DATA_READY中断置位；当没有
(逻辑与)所规定的时间。FREE_FALL中断不同于静止中断，
新的数据时，DATA_READY中断清除。
因为：所有轴始终参与，并为逻辑“和”的形式，定时器周
SINGLE_TAP
期小得多(最大值：1.28秒)，始终为直流耦合操作模式。
加速度值超过THRESH_TAP寄存器(地址0x1D)值，并且持
Watermark
续时间小于DUR寄存器(地址0x21)规定的时间范围的时
FIFO样本数等于存储在样本位(FIFO_CTL寄存器，地址
候，SINGLE_TAP中断置位。
0x38)的值时，Watermark(水印)位置位。读取FIFO时，水
印位自动清零，返回至样本位存储值的更低值。
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
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
1
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。
3
测量下降时间为中断引脚从VOH, min至VOL, max的转换时间。
2
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单位
ADXL345
Overrun
触发器模式
当有新采样点更新了未被读取的前次采样点时，Overrun
触发器模式下，FIFO收集样本，保存从x、y和z轴收集的
中断置位。Overrun功能与FIFO的工作模式有关。当FIFO
最新32位样本。触发事件发生后，中断被发送到INT1引脚
工作在Bypass模式下，如果有新采样点更新了DATAX、
或INT2引脚(取决于FIFO_CTL寄存器的触发位)，FIFO保
DATAY和DATAZ寄存器(地址0x32至0x37)里的数值，则
持最后n个样本(其中n为FIFO_CTL寄存器样本位规定值)，
Overrun中断置位。在其他模式下，只有FIFO被存满时，
然后在FIFO模式下运行，只有FIFO没有填满时，才会收集
Overrun中断才会置位。读取FIFO内容时，Overrun位自动
新样本。从触发事件发生到开始从FIFO读取数据，至少有
清零。
5 μs延迟，允许FIFO丢弃和保留必要样本。触发器模式复位
FIFO
后，才能识别附加触发事件。要复位触发器模式，设置器
ADXL345包含嵌入式存储器管理系统(专利申请中)，采用
32位FIFO，可将主机处理器负荷降至最低。缓冲分四种模
件为旁路模式，然后再设置回触发器模式。请注意，应首
先读取FIFO数据，因为器件旁路模式下，FIFO清零。
式：旁路模式、FIFO模式、流模式和触发器模式(参见
从FIFO中读取数据
FIFO模式)。在FIFO_CTL寄存器(地址0x38)内设置FIFO_-
从DATAX、DATAY和DATAZ寄存器(地址0x32至0x37)读
MODE位(位[D7：D6])，可选择各模式。
取FIFO数据。当FIFO为FIFO模式、流模式或触发器模式
时，DATAX，DATAY和DATAZ寄存器读取存储在FIFO中
旁路模式
的数据。每次从FIFO读取数据，x、y和z轴的最早数据存
旁路模式下，FIFO不可操作，因此，仍然为空。
入DATAX、DATAY和DATAZ寄存器。
FIFO模式
如果执行单字节读取操作，当前FIFO样本的剩余数据字节
在FIFO模式下，x、y、z轴的测量数据存储在FIFO中。当
会丢失。因此，所有目标轴应以突发(或多字节)读取操作
FIFO中的采样数与FIFO_CTL寄存器(地址0x38)采样数位规
定的数量相等时，水印中断置位。FIFO继续收集样本，直
到填满(x、y和z轴测量的32位样本)，然后停止收集数据。
FIFO停止收集数据后，该器件继续工作，因此，FIFO填满
时，敲击检测等功能可以使用。水印中断继续发生，直到
FIFO样本数少于FIFO_CTL寄存器的样本位存储值。
进行读取。为确保FIFO完全弹出(即新数据完全移动到
DATAX、DATAY和DATAZ寄存器)，读取数据寄存器结
束后至FIFO重新读取或FIFO_STATUS寄存器(地址0x39)读
取前，至少必须有5
μs延迟。从寄存器0x37至寄存器0x38
的转变或 引脚变为高电平为标志，读取数据寄存器结束。
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
下的SPI操作，有必要拉高 引脚确保5 μs的总延迟；否则，
FIFO中的采样数与FIFO_CTL寄存器(地址0x38)采样数位规
延迟会不充分。5 MHz操作的必要总延迟最多为3.4 μs。使
定的数量相等时，水印中断置位。FIFO继续收集样本，保
用I2C模式时，不用担心这个问题，因为通信速率足够低，
存从x、y和z轴收集的最新32位样本。新数据更新后，丢弃
确保FIFO读取的充分延迟。
旧 数 据 。 水 印 中 断 继 续 发 生 ， 直 到 FIFO样 本 数 少 于
FIFO_CTL寄存器的样本位存储值。
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ADXL345
自测
表14. 自测输出与不同电源电压VS的比例因子
ADXL345具备自测功能，可同时有效测试机械系统和电子
电源电压VS (V)
2.00
2.50
3.30
3.60
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成正比，所以输出随着
VS而变化。该效应如图43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 。
ADXL345的自测功能也表现为双模行为。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100 Hz或在1600 Hz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，器件必须为正常
功率运行(BW_RATE寄存器的(地址0x2C) LOW_POWER位
= 0)，通过800 Hz或3200 Hz，置于100Hz的数据速率，以便
自测功能正常运行。
6
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
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)
X HIGH
X LOW
Y HIGH
Y LOW
Z HIGH
Z LOW
2.5
3.3
VS (V)
3.6
07925-242
SELF-TEST SHIFT LIMIT (g)
0
–6
表15. ± 2g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
Z轴
0.8
1.00
1.47
1.69
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
X轴，Y轴
0.64
1.00
1.77
2.11
轴
X
Y
Z
图43. 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
ADXL345
寄存器映射
表19.
地址
十六进制
0x00
0x01至 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，不要操作
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
数据速率及功率模式控制
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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ADXL345
寄存器 0x25—THRESH_INACT(读/写)
寄存器定义
THRESH_INACT寄存器为8位寄存器，保存检测静止的阈
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0xE5的固定器件ID代码(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时，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，包含未签名时间值，
值。数据格式无符号，因此，敲击事件的幅度与
表示加速度的时间量必须小于THRESH_INACT寄存器的
THRESH_TAP的值进行比较，以便实现正常敲击检测。比
值，以宣布静止。比例因子为1 sec /LSB。有别于其他使用
例因子为62.5 mg/LSB(即0xFF =16 g)。如果使能单击/双击中
未滤波数据(见阈值部分)的中断功能，该静止功能采用滤
断，值为0可能会导致工作异常。
波输出数据。为要触发的静止中断，必须生成至少一个输
寄存器0x1E、0x1F、0x20—OFSX、OFSY、OFSZ(读/写)
出样本。如果TIME_INACT寄存器设置值小于输出数据速
OFSX、OFSY和OFSZ寄存器都为8位寄存器，在二进制补
率的时间常数，将导致功能反应迟钝。当输出数据小于
码格式中提供用户设置偏移调整，比例因子为15.6 mg/LSB
THRESH_INACT寄存器的值，值为0导致中断。
(即0x7F = 2 g)。偏移寄存器的存储值自动添加到加速度数
寄存器 0x27—ACT_INACT_CTL(读/写)
据，结果值存储在输出数据寄存器。更多有关偏移校准和
D7
ACT交流/直流
D3
INACT交流/直流
偏移寄存器的使用信息，请参考“偏移校准”部分。
寄存器0x21—DUR(读/写)
DUR为 8位 寄 存 器 ， 包 含 未 签 名 时 间 值 ， 表 示 必 须 是
D6
ACT_X使能
D2
INACT_X使能
D5
ACT_Y使能
D1
INACT_Y使能
D4
ACT_Z使能
D0
INACT_Z使能
ACT交流/直流位与INACT交流/直流位
THRESH_TAP阈值之上的事件才能称之为敲击事件的最大
设置为0时，选择直流耦合操作，设置为1时，使能交流耦
时间。比例因子为625 μs/LSB。值为0时，禁用单击/双击
合操作。在直流耦合工作模式下，将当前加速度值直接与
功能。
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
在活动检测的交流耦合工作模式下，活动检测开始时的加
击事件检测到时间窗口(由Window寄存器定义)开始的等待
速度值为参考值。在此基础上，将新的加速度采样与该参
时间，在此期间，能检测出可能的第二次敲击事件。比例
考值进行比较，如果差值大小超过THRESH_ACT值，则器
因子为1.25 ms/LSB。值为0时，禁用双击功能。
件会触发活动中断。
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，包含未签名的时间值，表示
延迟时间(由Latent寄存器确定)期满后的时间量，在此期
间，能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与THRESH_
INACT进 行 比 较 。 如 果 差 值 低 于 THRESH_INACT的
TIME_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，保存检测活动的阈
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时，可能导致工作异常。
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ADXL345
ACT_x使能位和INACT_x使能位
休眠位
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
休眠位设置为1，表示器件为休眠状态，设置为0表示为非休
时，从参与项排除选定轴。如果所有轴都被排除，该功能
眠状态。只有器件配置为自动休眠时，可切换此位。有关
禁用。活动检测时，所有参与轴为逻辑“或”，当任意参与
自动休眠模式的更多详情，请查看AUTO_SLEEP位部分。
轴超过阈值时，活动功能触发。静止检测时，所有参与轴
为逻辑“和”，只有当在特定时间所有参与轴低于阈值时，
静止功能触发。
寄存器0x2C—BW_RATE(读/写)
D7
0
D6
0
D5
0
D4
LOW_POWER
D3
D2
D1
速率
D0
LOW_POWER位
寄存器0x28—THRESH_FF(读/写)
THRESH_FF寄存器为8位寄存器，保存未签名格式的阈
值，用于自由落体检测。所有轴的加速度与THRESH_FF
LOW_POWER位设置为0，选择正常操作，设置为1，选择
低功率操作，而此时噪声有所增加(详情见功率模式部分)。
的值相比较，以确定是否有自由落体事件发生。比例因子
速率位
为62.5 mg/LSB。请注意，如果自由落体中断被使能，值为
这些位能选择器件带宽和输出数据速率(详情见表7和表
0 mg可能导致工作异常。建议采用300 mg与600 mg (0x05至
8)。默认值为0x0A，转换为100 Hz的输出数据速率。应选择
0x09)之间的值。
适合所选通信协议和频率的输出数据速率。选择太高输出
数据速率和低通信速度会导致采样丢弃。
寄存器0x29—TIME_FF(读/写)
TIME_FF寄存器为8位寄存器，存储未签名值，表示所有
轴的值必须小于THRESH_FF的最小时间，以生成自由落
体中断。比例因子为5 ms/LSB。如果使能自由落体中断，值
寄存器0x2D—POWER_CTL(读/写)
D7
0
D6
0
D5
链接
D4
AUTO_SLEEP
D3
测量
D2
休眠
D1 D0
唤醒
为0时，可能导致工作异常。建议采用100 ms与350 ms (0x14
链接位
至0x46)之间的值。
将有使能活动和静止功能的链接位设置为1，延迟活动功
能开始，直到检测到静止。检测到活动后，静止检测开
寄存器0x2A—TAP_AXES(读/写)
D7
0
D6
0
D5
0
D4
0
D3
抑制
D2
TAP_X
使能
D1
TAP_Y
使能
D0
TAP_Z
使能
抑制位
如果两次敲击之间出现大于THRESH_TAP值的加速度，设
置抑制位会抑制双击检测。详情见敲击检测部分。
始，活动检测停止。该位串行链接活动和静止功能。此位
设置为0时，静止功能和活动功能同时进行。其他信息见
链接模式部分。
链接位清零后，建议将器件置于待机模式，然后复位为测
量模式，随后写入。这样做是为了确保如果手动禁用休眠
模式，该器件适当偏置，否则，链接位后的前几个数据样
TAP_x使能位
本清零后，可能会有额外的噪声，特别是该位清零后器件
TAP_X、TAP_Y或TAP_Z使能位设置为1时，使能x轴、y
为休眠状态时。
轴或z轴进行敲击检测。设置为0时，从敲击检测参与轴排
AUTO_SLEEP位
除选定轴。
设置链接位，AUTO_SLEEP位设置为1，自动休眠功能使
寄存器0x2B—ACT_TAP_STATUS(只读)
D7
0
D6
ACT_X
来源
D5
ACT_Y
来源
D4
ACT_Z
来源
D3
休眠
D2
TAP_X
来源
能。该模式下，如果使能静止功能，检测出静止，ADXL345
D1
TAP_Y
来源
D0
TAP_Z
来源
自动切换到休眠模式(即至少在TIME_INACT规定时间里，
加速度值低于THRESH_INACT值)。如果活动功能也使
能，ADXL345从活动检测后自动唤醒，以BW_RATE寄存
ACT_x来源位和TAP_x来源位
这些位表示涉及敲击或活动事件的第一轴。设置为1时，
对应事件参与，设置为0时，对应未参与。新数据可用
时，这些位不会清零，但新数据会覆盖这些位。中断清零
器设置的输出数据速率重新运行。AUTO_SLEEP位设置为
0，禁用自动切换至休眠模式。有关休眠模式的更多详
情，参见休眠位部分。
前，应读取ACT_TAP_STATUS寄存器。当下一活动或单
击/双击事件发生时，禁用参与轴，相应来源位清零。
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ADXL345
如果链接位未设置，AUTO_SLEEP特性禁用，设置AUTO_
寄存器0x2E—INT_ENABLE(读/写)
SLEEP位不会影响器件运行。有关使用链接特性的更多详
D7
DATA_READY
D3
Inactivity
情，请参考链接位或链接模式部分。
AUTO_SLEEP位清零后，建议将器件置于待机模式，然后
D6
SINGLE_TAP
D2
FREE_FALL
D5
DOUBLE_TAP
D1
Watermark
D4
活动
D0
溢出
复位为测量模式，随后写入。这样做是为了确保如果手动
寄存器设置位值为1，使能相应功能，生成中断，设置为0
禁用睡眠模式，该器件适当偏置，否则，AUTO_SLEEP位
时，阻止这些功能产生中断。DATA_READY位、水印位
后的前几个数据样本清零后，可能会有额外的噪声，特别
和溢出位仅使能中断输出；这些功能总是处于使能状态。
是该位清零后器件为休眠状态时。
建议使能其输出前进行中断配置。
测量位
寄存器0x2F—INT_MAP (R/W)
测量位设置为0，将器件置于待机模式，设置为1，置于测
休眠位
D7
DATA_READY
D3
静止
休眠位设置为0，将器件置于普通工作模式，设置为1，置
寄存器任意位设置为0，发送各自中断到INT1引脚，设置
于休眠模式。休眠模式抑制DATA_READY，停止对FIFO
为1，则发送到INT2引脚。给定引脚的所有选定中断都为
的数据传输，切换至唤醒位规定的采样速率。休眠模式
逻辑“或”。
量模式。ADXL345待机模式下，以最小功耗上电。
下，只有活动功能可以使用。当DATA_READY中断被抑
制，输出数据寄存器(寄存器0x32至寄存器0x37)仍然以唤
醒位(D1：D0)设置的采样速率更新。
休眠位清零后，建议将器件置于待机模式，然后复位为测
本清零后，可能会有额外的噪声，特别是该位清零后器件
D5
DOUBLE_TAP
D1
水印
D4
活动
D0
溢出
寄存器0x30—INT_SOURCE(只读)
D7
DATA_READY
D3
静止
量模式，随后写入。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样
D6
SINGLE_TAP
D2
FREE_FALL
D6
SINGLE_TAP
D2
FREE_FALL
D5
DOUBLE_TAP
D1
水印
D4
活动
D0
溢出
寄存器位设置为1表示各自功能触发事件，值为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，总是设置DATA_READY位、水
为休眠状态时。
印位和溢出位，并通过读取DATAX、DATAY和DATAZ寄
唤醒位
存器将数据清零。如FIFO部分FIFO模式所述，DATA_
如表20所述，这些位控制休眠模式下的读取频率。
READY和 水 印 位 可 能 需 要 多 次 读 取 。 通 过 读 取 INT_
表20. 休眠模式下的读取频率
SOURCE寄存器，其他位和相应的中断清零。
寄存器0x31—DATA_FORMAT(读/写)
设置
D1
0
0
1
1
D0
0
1
0
1
频率(Hz)
8
4
2
1
D7
自测
D6
SPI
D5
INT_INVERT
D4
0
D3
FULL_RES
D2
对齐
D1 D0
范围
DATA_FORMAT寄存器通过寄存器0x37控制寄存器0x32的数
据显示。除±16 g范围以外的所有数据必须剪除，避免翻覆。
SELF_TEST位
SELF_TEST位设置为1，自测力应用至传感器，造成输出
数据转换。值为0时，禁用自测力。
SPI位
SPI位值为1，设置器件为3线式SPI模式，值为0，则设置为
4线式SPI模式。
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ADXL345
INT_INVERT位
表22. FIFO模式
INT_INVERT位值为0，设置中断至高电平有效，值为1，
设置
D7 D6
0
0
0
1
模式
旁路
FIFO
1
0
流
1
1
触发器
则设置至低电平有效。
FULL_RES位
当此位值设置为1，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，范围位决定
最大g范围和比例因子。
对齐位
对齐位设置为1，选择左对齐(MSB)模式，设置为0，选择
右对齐模式，并带有符号扩展功能。
通过触发位触发时，FIFO在触发事件
前保存最后的数据样本，然后继续收
集数据，直到填满。FIFO填满后，不
再收集新的数据。
触发位
触发位值为0，链接触发器模式下的触发事件至INT1，值
范围位
为1，则链接至INT2。
这些位设置g范围，如表21所述。
样本位
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)。样本位设
设置
D1
0
0
1
1
功能
FIFO为旁路模式。
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。
D0
0
1
0
1
置 值 为 0时 ， 不 管 选 择 哪 种 FIFO模 式 ， 立 即 在 INT_
g范围
±2 g
±4 g
±8 g
±16 g
SOURCE寄存器设置水印状态位。触发器模式下，如果样
本位值为0，可能会出现工作异常。
表23. 样本位功能
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)都为8位字节，保存
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。建议所
有寄存器执行多字节读取，以防止相继寄存器读取之间的
FIFO模式
旁路
FIFO
流
触发器
样本位功能
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样本数。
0x39—FIFO_STATUS (只读)
D7
FIFO_TRIG
D6
0
寄存器0x38—FIFO_CTL(读/写)
条目位
D4
D3
D2
样本
D1
D0
D3
D2
条目数
D1
D0
FIFO_TRIG位值为1表示有触发事件发生，值为0表示无
FIFO触发事件发生。
D5
触发器
D4
FIFO_TRIG位
数据变化。
D7
D6
FIFO_MODE
D5
这些位报告FIFO存储的数据值的数量。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存储最
多32项条目，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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ADXL345
应用信息
电源去耦
敲击检测
建议将V S下1 μF的钽电容(C S)和V DD I/O下0.1 μF的陶瓷电容
敲击中断功能能够进行单击或双击检测。如图46所示，下
(C I / O)置于ADXL345电源引脚附近，以便对加速度计充分去
列为有效单击和双击事件的参数：
耦，消除电源噪声。如果需要附加去耦，不大于100 Ω的电
阻或铁氧体磁珠与VS串联，可能会起作用。此外，在VS上
增加旁路电容至10 μF的钽电容，并联0.1 μF的陶瓷电容，也
• 敲击检测阈值由THRESH_TAP寄存器(地址0x1D)定义。
• 最大敲击持续时间由DUR寄存器(地址0x21)定义。
• 敲击延迟时间由latent寄存器(地址0x22)定义，即从第一
可以改善噪声。
应当注意，要确保从ADXL345接地端连接至电源接地端具
有低阻抗，因为通过地面的噪声与VS传播的噪声具有类似
次敲击结束到时间窗口开始，第二次敲击检测到的等待
期间，由Window寄存器(地址0x23)的值决定。
效果。建议单独施加VS和VDD I/O，以尽量减少VS电源的数字
• 延迟时间(由latent寄存器设置)的间隔由Window寄存器
时钟噪声。如果不可行，如前面提到的，可能需要附加电
定义。尽管延迟时间过后必须开始第二次敲击，但不需
源过滤。
要在Window寄存器定义的时间结束前完成。
VDD I/O
CS
FIRST TAP
CIO
VDD I/O
XHI BW
VS
ADXL345
INTERRUPT
CONTROL
INT1 SDO/ALT ADDRESS
SCL/SCLK
INT2
GND
CS
3- OR 4-WIRE
SPI OR I2C
INTERFACE
LATENCY
TIME
(LATENT)
ADXL345应安装在机箱PCB牢固安装点附近位置。如图45
所示，如将ADXL345安装在无支撑的PCB位置，由于PCB
振动未受到抑制，可能会导致明显测量误差。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
INTERRUPTS
图44. 应用图
机械安装注意事项
TIME WINDOW FOR
SECOND TAP (WINDOW)
SINGLE TAP
INTERRUPT
DOUBLE TAP
INTERRUPT
图46 有效单击和双击的敲击中断功能
如果只有单击功能在使用，只要没有超出DUR，加速度低
于阈值时，触发单击中断。如果单击和双击功能都在使
用，双击事件已验证或失效时，触发单击中断。
PCB也有助于降低系统共振对传感器性能的影响。
ACCELEROMETERS
07925-036
PCB
MOUNTING POINTS
THRESHOLD
(THRESH_TAP)
TIME LIMIT FOR
TAPS (DUR)
07925-016
SDA/SDI/SDIO
SECOND TAP
07925-037
VS
图45. 错误放置的加速度计
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ADXL345
几次事件发生后，双击事件的第二次敲击失效。首先，如
设置INT_ENABLE寄存器(地址0x2E)的各自位，能检测单
果TAP_AXES寄存器(地址0x2A)的抑制位设置，延迟时间
击、双击或两者都能检测到。设置TAP_AXES寄存器(地址
(由latent寄存器设置)期间，阈值之上的任何加速度峰值使
0x2A)的相应位，激活对单击/双击进行检测的任意一个参
双击检测失效，如图47所示。
与 轴 的 控 制 。 要 进 行 双 击 功 能 操 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
XHI BW
不同。因此，DUR寄存器、latent寄存器、window寄存器
和THRESH_TAP寄存器的值必须进行一些试验。一般来
说，最初设置为：DUR寄存器的值大于0x10(10ms)，latent
LATENCY
TIME (LATENT)
TIME WINDOW FOR SECOND
TAP (WINDOW)
07925-038
寄存器的值大于0x10(20ms)，window寄存器的值大于0x40
TIME LIMIT
FOR TAPS
(DUR)
图47. 抑制位设置时由于高g
事件双击事件失效
(80ms)和THRESH_TAP寄存器的值大于0x30(3g)。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，因为会拾取加速度计
如果第二次敲击(由latent寄存器设置)的时间窗口开始时，
敲击输入的回声。
检测到加速度在阈值以上，双击事件也失效。如图48所
接 收 敲 击 中 断 后 ， 超 过 THRESH_TAP水 平 的 第 一 轴 在
示，这将导致窗口开始时的无效双击。此外，如果加速度
超过敲击的时间限制(由DUR寄存器设置)，双击事件可能
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。
失效，导致第二次敲击事件的DUR时间限制结束时双击失
阈值
效，同样如图48所示。
通过抽取器件内常见采样频率，达到较低的输出数据速
INVALIDATES DOUBLE TAP
AT START OF WINDOW
率。使用非抽取数据，执行活动功能、自由落体功能、和
无改善敲击使能的单击/双击功能的检测。由于输出数据的
XHI BW
带宽随数据速率而改变，且低于非抽取数据的带宽，如果
检查到加速度计输出，用于确定活动、自由落体和单击/双
击事件的高频率和高g数据可能不会出现。当加速度数据
似乎没有满足用户设置的相应功能的条件时，这可能会导
TIME LIMIT
FOR TAPS
(DUR)
TIME LIMIT
FOR TAPS
(DUR)
LATENCY
TIME
(LATENT)
致功能触发。
链接模式
TIME WINDOW FOR
SECOND TAP (WINDOW)
链接位的功能是减少活动中断的数量，必须通过设置器件
仅在静止之后查找活动使处理器工作。为正常运行该功
TIME LIMIT
FOR TAPS
(DUR)
能，通过读取INT_SOURCE寄存器(地址0x30)，处理器必须
仍然响应活动和静止中断，从而清零中断。如果活动中断
XHI BW
不清零，器件不能进入自动休眠模式。ACT_TAP_STATUS
07925-039
寄存器(地址0x2B)的休眠位表示器件是否处于休眠状态。
INVALIDATES
DOUBLE TAP AT
END OF DUR
图48. 无效双击的敲击中断功能
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ADXL345
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
要求低数据速率和低功耗(牺牲噪声性能)的应用中，建议
出中减去这些值进行补偿，以获取实际加速度：
使用低功耗模式。使用低功耗模式保存DATA_READY中
XACTUAL = XMEAS − X0g
断和FIFO功能，以便加速度数据的后处理。休眠模式提供
YACTUAL = YMEAS − Y0g
低数据速率和功耗时，并不进行数据采集。
因为z轴测量在+1 g场完成，无调头或单点校准方案假定为
但是，当休眠模式与AUTO_SLEEP模式和链接模式一起使
z轴的理想灵敏度SZ。从Z+1g减去该值得到z轴偏移，然后从
用时，检测到静止时，器件可以自动切换到低功耗、低采
未来测量值减去z轴偏移，获得实际值。
样速率模式。为了防止产生多余静止中断，静止中断自动
Z0g = Z+1g − SZ
禁用，活动使能。ADXL345处于休眠模式时，主机处理器
ZACTUAL = ZMEAS − Z0g
也可置于休眠模式或低功耗模式，以节省大量的系统电
使 用 偏 移 寄 存 器 ( 寄 存 器 0x1E、 寄 存 器 0x1F和 寄 存 器
源。检测到活动时，加速度计自动切换回应用的原始数据
0x20)，ADXL345可以自动补偿偏移输出。这些寄存器包含
速率，并提供活动中断，可用于唤醒主机处理器。同样，
8位二进制补码值，为自动添加到所有测得的加速度值，
活动事件检测禁用时，静止事件检测使能。
其结果随后置入到DATA寄存器。因为置于偏移寄存器的
值为附加值，负值置于寄存器，消除正偏移，相反则消除
偏移校准
加速度计为机械结构，包含可以自由移动的元件。这些运
动部件对机械应力非常灵敏，程度远远超过固态电子产
品。0 g偏置或偏移为重要加速度计指标，因为它定义了用
负偏移。该寄存器比例因子为15.6 mg/LSB，与选定的g范围
无关。
举例来说，假设ADXL345置于全分辨率模式，灵敏度典型
于测量加速度的基线。组装载有加速度计的系统时，可施
值为256 LSB/g。器件调整为：z轴在重力场，x轴、y轴和z轴
加附加应力。这些应力可能来自，但不限于，元件焊接、
输出分别测得为+10 LSB、−13 LSB和+9 LSB。使用前面的
安装时的电路板应力和元件上的任何混合物的应用。如果
公式，X0g为+10 LSB，Y0g为−13 LSB，Z0g为+9 LSB。全分辨
有必要校准，建议系统组装完成后进行校准，以补偿这些
率下，每个输出LSB为3.9 mg或偏移寄存器LSB的四分之一。
影响。
由于偏移寄存器为附加寄存器，0 g值被否定，并四舍五入
假设ADXL345灵敏度如表1所列，简单的校验方法是测量
至最接近偏移寄存器的LSB：
偏移。使用内置偏移寄存器，可以自动记录偏移量。从
XOFFSET = −Round(10/4) = −3 LSB
而，DATA寄存器收集的数据已补偿偏移。
YOFFSET = −Round(−13/4) = 3 LSB
在无调头或单点校准方案中，器件调整为：一个轴通常为
z轴在1 g重力场，其余轴，通常是x和y轴在0 g场。然后取一
系列样本的平均值，测量其输出。系统设计人员可选择平
均样本数，但建议100 Hz或更高数据率的起点为0.1 sec。这
相当于100 Hz的数据速率10个样本。对于低于100 Hz的数据
ZOFFSET = −Round(9/4) = −2 LSB
这些值编程至OFSX寄存器、OFSY寄存器和OFXZ寄存器，
分别为0xFD、0x03和0xFE。正如ADXL345的所有寄存器，
当器件电源移除后，偏移寄存器不保留写入值。重新启动
ADXL345，返回偏移寄存器，进入默认值0x00。
速率，建议平均至少有10个样本。x和y轴上0 g测量和Z轴的
由于无调头或单点校准方法假定z轴为理想灵敏度，任何
1 g测量的值分别存储为X0g、Y0g和Z+1g。
灵敏度误差都会导致偏移误差。举例来说，如果前面例子
中实际灵敏度为250 LSB/g，偏移量应该为15LSB，而非9 LSB。
为了帮助减少这种误差，0 g场的z轴可以使用额外测量点，
ZACTUAL公式可适用于0 g测量。
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ADXL345
使用自测
然后，应设置DATA_FORMAT寄存器(地址0x31)的位D7
自测变化定义为自测使能轴的加速度输出与自测禁用的同
(SELF_TEST)，使能自测。使能自测后，输出需要一些时
一轴的加速度输出之间的差异(见表1的尾注4)。该定义假
间(约4个样本)来建立。输出建立后，应采用x轴、y轴和z
设传感器不在这两个测量间移动，因为如果传感器移动，
轴加速度数据的多个样本并取平均值。建议同之前的一
非自测相关移位会破坏测试。
样，为取平均值采用相同数量的样本。平均值应再次适当
准确的自测测量需要ADXL345正确配置。器件应设置成
储存并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寄存器(地址0x2C)的速率位(位D3至位D0)写入0x0A
至0x0D或0x0F的值。 器件也必须置于正常功率运行，通过
后，通过清零DATA_FORMAT寄存器(地址0x31)的位D7
(SELF_TEST)，禁用自测。
运用自测使能和禁用的存储值，自测变化如下：
确 保 BW_RATE寄 存 器 的 LOW_POWER位 清 零 (LOW_
XST = XST_ON − XST_OFF
POWER位= 0)，以启动自测测量。建议将器件设置为全分
YST = YST_ON − YST_OFF
辨率16 g模式，以确保自测移位有足够的动态范围。通过
ZST = ZST_ON − ZST_OFF
设置DATA_FORMAT寄存器(地址0x31)的位D3，将值0x03
写入DATA_FORMAT寄存器(地址0x31)的范围位(位D1和
位D0)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。
由于各轴的测量输出表示为LSB，同样，XST、YST和ZST也
表示为LSB。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，用3.9 mg/LSB的比例因子乘以每个值。此
外，表15至表18对应于自测范围，转换为LSB，当以2.5 V
为进行准确自测测量配置器件后，应从传感器读取x轴、y
的Vs运行时，可与测得的自测变化比较。其他电压下，最
轴和z轴加速度数据的多个样本并取平均值。系统设计人
低和最高自测输出值应以(乘以)表14所示的比例因子进行
员可选择平均样本数，但建议100 Hz或更高数据率的起点
调整。如果器件置于±2 g，10位或全分辨率模式下，应使用
为0.1 sec。这相当于100 Hz的数据速率10个样本。对于低于
如表15列出的值。虽然可使用固定10位模式或16 g以外的范
100 Hz的数据速率，建议平均至少有10个样本。平均值应适
围，如表16至表18所示，可能需要使用一组不同的值。使
当储存并标记为自测禁用数据，即XST_OFF、YST_OFF和ZST_OFF。
用低于8 g范围可能会导致动态范围不充分，选择自测测量
的操作范围时，应予以考虑。
如果自测在有效范围内变化，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。然而，
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。
Rev. D | Page 31 of 40
ADXL345
高位数据速率的数据格式化
±2 g范围内，LSB为DATAx0寄存器的位D6；±4 g范围内，为
3200 Hz和1600 Hz的输出数据速率下的数据格式化，其变化
DATAx0的位D5；±8 g范围内，为DATAx0寄存器的位D4；
取决于工作模式(全分辨率或固定为10位分辨率)以及选定
±16 g范围内，为DATAx0寄存器的位D3。这如图50所示。
的输出范围。
±4 g、±8 g和±16 g输出范围内，在固定10位分辨率操作下，
在全分辨率或±2 g，10位分辨率模式下，采用3200 Hz或
采用3200 Hz和1600 Hz的输出数据速率，能提供有效的LSB，
1600 Hz的输出数据速率，输出数据字的LSB值为0。数据右
且LSB随着应用的加速度而变化。因此，在这些工作模式
对齐时，对应于DATAx0寄存器的位D0，如图49所示。数
中，输出数据右对齐时，位D0并不总为0；输出数据左对
据左对齐时，器件±2 g，10位分辨率模式下运行，输出数据
齐时，位D6并不总为0。以800 Hz或更低的数据速率运行，
字的LSB为DATAx0寄存器的位D6。数据左对齐时，全分
也能提供所有范围内和模式中的有效值，且随着应用的加
辨率模式下，LSB位置根据选定的输出范围而变化。
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.
07925-145
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49. 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
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50. 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化
Rev. D | Page 32 of 40
07925-146
LSB FOR ±16g, FULL-RESOLUTION MODE.
ADXL345
10k
噪声性能
X-AXIS
Y-AXIS
Z-AXIS
的输出数据速率(BW_RATE寄存器，地址0x2C，LOW_
POWER(D4)位=0, 速率位(D3:D0) = 0xA)下的典型噪声性能。
低于100 Hz的数据速率下的正常功耗操作中，ADXL345的
噪声等同于LSB在100 Hz输出数据速率下所产生的噪声。大
于100 Hz的数据速率下，噪声大致以√2系数的数据速率的增
加。例如，在400 Hz的输出数据速率下，x轴和y轴的典型噪
ALLAN DEVIATION (µg)
如表1所述的噪声规格对应于ADXL345正常功耗模式，100 Hz
1k
100
10
0.01
0.1
1
位(D4)= 1)时，任何有效数据速率下，ADXL345的噪声为常
数，如表8所示。x轴和y轴的典型值为小于1.8 LSB rms，z轴
噪声性能趋势。
图52显示了ADXL345的典型艾伦偏差。如图，该器件的1/f
转折频率很低，允许大约100 μg的绝对分辨率(假定存在足够
积分时间)。图52也显示了x轴和y轴的噪声密度为290 μg/√Hz，
z轴为430 μg/√Hz。
图53显示ADXL345在不同电源电压下的典型噪声性能趋
势。性能归一化为测试和特定电源电压VS = 2.5 V。通常，
3.6
化，噪声大致以同样的百分比变化时，z轴的变化幅度比x
轴和y轴的变化幅度要大。
X-AXIS
Y-AXIS
Z-AXIS
110
100
90
80
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
3.2
SUPPLY VOLTAGE, VS (V)
z轴的噪声一般高于x轴和y轴；因此，随着电源电压的变
3.4
图53. 归一化的噪声与电源电压VS
非2.5V电压下的操作
ADXL345通过V S = 2.5 V电源电压的测试且以其为额定电
压；然而，VS可高至3.6 V或低至2.0 V。下列性能参数随着
5.0
X-AXIS, LOW POWER
Y-AXIS, LOW POWER
Z-AXIS, LOW POWER
X-AXIS, NORMAL POWER
Y-AXIS, NORMAL POWER
Z-AXIS, NORMAL POWER
电源电压变化而变化。偏移、灵敏度、噪声、自测和电源
电流。
随着电源电压的改变，静电力也发生细微变化，因此，偏
3.0
2.5
移和灵敏度也有细微变化。在电源电压V S = 3.3 V下运行
2.0
时，x轴和y轴偏移通常比VS = 2.5 V运行时高25 mg。在电源
1.5
电压3.3 V下运行与在VS = 2.5V时比较，z轴偏移一般低20 mg。
1.0
VS = 2.5V时，x轴和y轴的灵敏度为标称256 LSB/g(全分辨率
0.5
或±2 g，10位运行)，而电源电压为3.3 V时，其灵敏度转换为
0
3.13 6.25 12.50 25
50 100 200 400
OUTPUT DATA RATE (Hz)
800 1600 3200
07925-250
OUTPUT NOISE (LSB rms)
10k
120
70
2.0
噪声随着电源电压的增加而降低。应注意，如图51所示，
3.5
1k
(s)
图52. 艾伦偏差
PERCENTAGE OF NORMALIZED NOISE (%)
图51为ADXL345在正常功耗模式和低功耗模式下运行时的
4.0
100
130
的典型值为小于2.6 LSB rms。
4.5
10
AVERAGING PERIOD,
07925-251
低功耗操作(BW_RATE寄存器，地址0x2C，LOW_POWER
07925-252
声小于1.5 LSB rms，z轴的典型噪声小于2.2 LSB rms。
图51. 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)
265 LSB/g。z轴灵敏度不受电源电压影响，2.5 V时或3.3 V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转换。
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ADXL345
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，请查看噪声性能部分。“使用自测”部
后，图33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
ADXL345提供不同范围的输出数据速率和带宽，为大范围
100
80
40
20
应用而设计。但是，最低输出数据速率时，如低于6.25 Hz，
0
在整个温度范围内偏移性能与其他数据速率时的性能明显
不同。图54、图55和图56显示了ADXL345在6.25 Hz和更低数
25
35
45
55
65
75
85
TEMPERATURE (°C)
图55. 低数据速率下典型Y轴输出与温度的关系，
归一化为100Hz输出数据速，率VS = 2.5 V
据速率下整个温度范围内的典型偏移性能。所有曲线图都
归一化为100 Hz输出数据速率下的偏移；因此，非零值对
140
应于该数据速率下因温度变化的额外偏移移位。
围，以提供工作温度范围内的最小偏移移位。由于器件间
的可变性，如果使用的是低于6.25 Hz的数据速率，建议在
整个温度范围内进行校准。
140
120
NORMALIZED OUTPUT (LSB)
120
当使用最低数据速率时，建议限制该器件的工作温度范
100
80
0.10Hz
0.20Hz
0.39Hz
0.78Hz
1.56Hz
3.13Hz
6.25Hz
60
40
20
0
–20
80
40
25
35
45
55
65
75
85
图56. 低数据速率下典型Z轴输出与温度的关系，
归一化为100Hz输出数据速，率VS = 2.5 V
20
0
35
TEMPERATURE (°C)
0.10Hz
0.20Hz
0.39Hz
0.78Hz
1.56Hz
3.13Hz
6.25Hz
60
25
45
55
65
75
TEMPERATURE (°C)
85
图54. 低数据速率下典型X轴输出与温度的关系，
归一化为100Hz输出数据速，率VS = 2.5 V
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07925-058
100
07925-056
NORMALIZED OUTPUT (LSB)
0.10Hz
0.20Hz
0.39Hz
0.78Hz
1.56Hz
3.13Hz
6.25Hz
60
07925-057
方关系，及g值范围内自测响应对于不同LSB的转换。最
120
NORMALIZED OUTPUT (LSB)
分讨论了在整个电压范围内的自测操作，与电源电压的平
ADXL345
加速度灵敏度轴
AZ
AX
07925-021
AY
图57. 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58. 输出响应与相对于重力的方向的关系
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XOUT = 0g
YOUT = 0g
ZOUT = –1g
07925-022
TOP
XOUT = 0g
YOUT = –1g
ZOUT = 0g
TOP
TOP
ADXL345
布局和设计建议
图59给出了推荐的印刷电路板和模式。图60和表24提供推荐的焊接外形细节。
3.3400
1.0500
0.5500
0.2500
3.0500
07925-014
5.3400
0.2500
1.1450
图59. 推荐的印刷电路板和模式 (尺寸以毫米为单位)
CRITICAL ZONE
TL TO TP
tP
TP
tL
TSMAX
TSMIN
tS
RAMP-DOWN
PREHEAT
07925-015
TEMPERATURE
RAMP-UP
TL
t25°C TO PEAK
TIME
图60. 推荐的焊接外形
表24. 推荐的焊接外形1, 2
条件
Sn63/Pb37
外形特征
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)
时间(TSMIN至TSMAX)(tS)
TSMAX至TL上斜坡速率
液态温度(TL)
TL维持时间(tL)
峰值温度(TP)
实际TP− 5°C时间(tP)
下降斜坡速率
从25°C至峰值温度的时间
1
2
100°C
150°C
183°C
240 + 0/−5°C
6分钟(最大值)
基于JEDEC标准J-STD-020D.1。
要得到最好结果，焊接外形应符合所用焊膏厂家的推荐规范。
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无铅
ADXL345
外形尺寸
3.00
BSC
0.49
BOTTOM VIEW
13
0.50
TOP VIEW
END VIEW
0.813 × 0.50
1
0.80
BSC
5.00
BSC
1.00
0.95
0.85
14
0.79
0.74
0.69
8
7
6
1.01
0.49
1.50
SEATING
PLANE
图61. 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
03-16-2010-A
PAD A1
CORNER
订购指南
型号 1
ADXL345BCCZ
ADXL345BCCZ-RL
ADXL345BCCZ-RL7
EVAL-ADXL345Z
EVAL-ADXL345Z-DB
EVAL-ADXL345Z-M
测量范围(g)
±2, ±4, ±8, ±16
±2, ±4, ±8, ±16
±2, ±4, ±8, ±16
额定电压(V)
温度范围
2.5
2.5
EVAL-ADXL345Z-S
1
Z = 符合RoHS标准的兼容器件。
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封装描述
14引脚基板栅格阵列封装
14引脚基板栅格阵列封装
14引脚基板栅格阵列封装
评估板
评估板
ADI公司的惯性传感器评估系统，
包括ADXL345卫星导航
ADXL345卫星导航,独立器件
封装选项
CC-14-1
CC-14-1
CC-14-1
ADXL345
注释
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ADXL345
注释
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ADXL345
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
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