3轴、±2 g/±4 g/±8 g/±16 g
超低功耗数字加速度计
ADXL346
特性
概述
超低功耗：VS = 2.6 V时(典型值)，测量模式下低至23 μA，待
机模式下为0.2 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
单击/双击检测
活动/非活动监控
自由落体检测
方向检测功能支持四位置和六位置同时检测
电源和I/O电压范围：1.7 V至2.75 V
SPI(3线式和4线式)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°C)
抗冲击能力：10,000 g
无铅/符合RoHS标准
小而薄：3 mm × 3 mm × 0.95 mm LGA封装
ADXL346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。
ADXL346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。它具有高分辨率(4 mg/LSB)，能够分辨不到1.0°的
倾斜度变化。
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击和双击动
作。自由落体检测功能可以检测器件是否正在掉落。方向
检测功能可以同时进行四位置和六位置检测，并在方向变
化时提供用户可选的中断功能，适用于2D或3D应用。这
些功能可以独立映射到两个中断输出引脚中的任意一个。
正在申请专利的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。
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
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
ADXL346采用3 mm × 3 mm × 0.95 mm、16引脚小型超薄塑
料封装。
功能框图
VS
ADXL346
VDD I/O
POWER
MANAGEMENT
SENSE
ELECTRONICS
ADC
DIGITAL
FILTER
3-AXIS
SENSOR
32-LEVEL
FIFO
CONTROL
AND
INTERRUPT
LOGIC
INT1
INT2
SDA/SDI/SDIO
SERIAL I/O
SDO/ALT
ADDRESS
GND
Rev. B
Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no
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
license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices.
Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners.
CS
08167-001
SCL/SCLK
图1.
One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A.
www.analog.com
Tel: 781.329.4700
Fax: 781.461.3113 ©2010–2011 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文，敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误，ADI不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性，请参考ADI提供
的最新英文版数据手册。
ADXL346
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
典型性能参数 ................................................................................ 7
工作原理 ....................................................................................... 12
电源时序.................................................................................. 12
省电功能.................................................................................. 13
串行通信 ....................................................................................... 14
SPI ............................................................................................. 14
I2C.............................................................................................. 17
中断 .......................................................................................... 19
FIFO.......................................................................................... 20
自测 .......................................................................................... 21
寄存器映射................................................................................... 22
寄存器定义 ............................................................................. 23
应用信息 ....................................................................................... 29
电源去耦.................................................................................. 29
机械安装注意事项 ................................................................ 29
敲击检测.................................................................................. 29
改进的敲击检测..................................................................... 30
敲击符号.................................................................................. 30
阈值 .......................................................................................... 31
链接模式.................................................................................. 31
休眠模式与低功耗模式 ....................................................... 31
偏移校准.................................................................................. 31
使用自测.................................................................................. 32
方向检测.................................................................................. 32
高位数据速率的数据格式 ................................................... 34
噪声性能.................................................................................. 35
非2.6 V电压下的操作 ........................................................... 35
最低数据速率时的偏移性能............................................... 36
加速度灵敏度轴..................................................................... 37
布局和设计建议..................................................................... 38
外形尺寸 ....................................................................................... 39
订购指南.................................................................................. 39
修订历史
2011年5月—修订版A至修订版B
增加尾注7....................................................................................... 3
增加“防止总线流量错误”部分 ................................................ 14
更改图37、图38和图39 ............................................................. 15
更改表12 ....................................................................................... 18
更改“使用自测”部分.................................................................. 32
更改“加速度灵敏度轴”部分..................................................... 37
2010年11月—修订版0至修订版A
更改“订购指南”........................................................................... 39
2010年5月—修订版0：初始版
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ADXL346
技术规格
除非另有说明，TA = 25°C，VS = 2.6 V，VDD I/O = 1.8 V，加速度 = 0 g，CS = 10 μF钽电容，CI/O = 0.1 μF，ODR = 800 Hz。
表1. 技术规格
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3
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、YOUT、ZOUT的0 g输出
相对于理想值的0 g输出偏差
0 g偏移与温度的关系，X、Y轴
0 g偏移与温度的关系，Z轴
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)4, 5, 6, 7
自测8
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)
测量模式电源电流
待机模式电源电流
开启和唤醒时间9
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1
230
230
115
57
29
3.5
3.5
7.1
14.1
28.6
典型值2
最大值1
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
±0.02
282
282
141
71
35
0
±35
±0.7
±1.3
+150
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
ODR = 100 Hz，±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
用户可选
ODR = 3200 Hz
Rev. B | Page 3 of 40
1.1
LSB rms
1.5
LSB rms
0.10
3200
Hz
0.27
−1.55
0.40
1.55
−0.27
1.95
g
g
g
2.75
VS
V
V
µA
µA
µA
ms
1.7
1.7
ODR ≥ 100 Hz
ODR < 10 Hz
mg
mg
mg/°C
mg/°C
2.6
1.8
140
30
0.2
1.4
ADXL346
参数
温度
工作温度范围
重量
器件重量
1
2
3
4
5
6
7
8
9
最小值1
测试条件
典型值2
−40
18
最大值1
单位
+85
°C
mg
保证所有最低和最高技术规格。不保证典型技术规格。
除了0 g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，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。
这是最低和最高输出数据速率设置下的典型值。
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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ADXL346
绝对最大额定值
封装信息
表2.
图2和表4中的信息提供了ADXL346封装标识的详情。产品
供货的完整列表请参阅“订购指南”部分。
额定值
10,000 g
10,000 g
−0.3 V至+3.0 V
−0.3 V至+3.0 V
−0.3 V至V DD I/O + 0.3 V或
3.0 V，取较小者
−0.3 V至+3.0 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
上电
存储
Y2Z
vvvv
08167-047
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)
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
表4. 封装标识信息
注意，超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性
损坏。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。
标识码
Y2Z
vvvv
字段说明
ADXL346器件标识符
工厂批次代码
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
热阻
能量ESD时，器件可能会损坏。因此，应当采取适当
表3. 封装特性
封装类型
16引脚 LGA
的ESD防范措施，以避免器件性能下降或功能丧失。
θJA
150°C/W
θJC
85°C/W
器件重量
18 mg
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ADXL346
RESERVED
VS
VDD I/O
GND
引脚配置和功能描述
16
15
14
1
NC
2
ADXL346
13
GND
12
GND
+X
5
NC = NO INTERNAL
CONNECTION
+Z
6
7
8
11
INT1
10
NC
9
TOP VIEW
(Not to Scale)
INT2
08167-002
NC
+Y
CS
4
SDO/
ALT ADDRESS
3
SDA/SDI/SDIO
NC
SCL/SCLK
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
15
16
引脚名称
VDD I/O
NC
NC
SCL/SCLK
NC
SDA/SDI/SDIO
SDO/ALT ADDRESS
CS
INT2
NC
INT1
GND
GND
VS
RESERVED
GND
描述
数字接口电源电压。
内部不连接。
内部不连接。
串行通信时钟。
内部不连接。
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)。
串行数据输出(SPI 4线)、备用I2C地址选择(I2C)。
片选。
中断2输出。
内部不连接。
中断1输出。
必须接地。
必须接地。
电源电压。
保留。该引脚必须连接到VS。
必须接地。
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ADXL346
30
25
25
20
15
10
5
–50
0
50
ZERO g OFFSET (mg)
100
10
5
0
–150
150
30
25
25
PERCENT OF POPULATION (%)
30
20
15
10
5
0
–150
–100
–50
0
50
ZERO g OFFSET (mg)
100
10
5
0
–150
150
PERCENT OF POPULATION (%)
25
20
15
10
5
08167-006
PERCENT OF POPULATION (%)
25
100
–100
–50
0
50
ZERO g OFFSET (mg)
100
150
图8. 25°C时的Y轴0 g偏移，VS = 1.8 V
30
–50
0
50
ZERO g OFFSET (mg)
150
15
30
–100
100
20
图5. 25°C时的Y轴0 g偏移，VS = 2.6 V
0
–150
–50
0
50
ZERO g OFFSET (mg)
图7. 25°C时的X轴0 g偏移，VS = 1.8 V
08167-005
PERCENT OF POPULATION (%)
图4. 25°C时的X轴0 g偏移，VS = 2.6 V
–100
08167-105
–100
15
20
15
10
5
0
–150
150
图6. 25°C时的Z轴0 g偏移，VS = 2.6 V
08167-106
0
–150
20
08167-104
PERCENT OF POPULATION (%)
30
08167-004
PERCENT OF POPULATION (%)
典型工作特性
–100
–50
0
50
ZERO g OFFSET (mg)
100
图9. 25°C时的Z轴0 g偏移，VS = 1.8 V
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150
ADXL346
250
60
ZERO g OFFSET (mg)
150
40
30
20
50
0
–50
–3
–2
–1
0
08167-013
–150
10
0
100
–100
08167-010
PERCENT OF POPULATION (%)
200
50
–200
–250
–40
1
–20
0
ZERO g OFFSET TEMPERATURE COEFFICIENT (mg/°C)
20
40
60
80
100
TEMPERATURE (°C)
图10. X轴0 g偏移温度系数，VS = 2.6 V
图13. X轴0 g偏移与温度的关系—8个器件焊接到PCB，VS = 2.6 V
60
250
ZERO g OFFSET (mg)
150
40
30
20
50
0
–50
–3
–2
–1
0
08167-014
–150
10
0
100
–100
08167-011
PERCENT OF POPULATION (%)
200
50
–200
–250
–40
1
–20
0
ZERO g OFFSET TEMPERATURE COEFFICIENT (mg/°C)
20
40
60
80
100
TEMPERATURE (°C)
图11. Y轴0 g偏移温度系数，VS = 2.6 V
图14. Y轴0 g偏移与温度的关系—8个器件焊接到PCB，VS = 2.6 V
60
250
ZERO g OFFSET (mg)
150
40
30
20
50
0
–50
–3
–2
–1
0
08167-015
–150
10
0
100
–100
08167-012
PERCENT OF POPULATION (%)
200
50
–200
–250
–40
1
ZERO g OFFSET TEMPERATURE COEFFICIENT (mg/°C)
–20
0
20
40
60
80
100
TEMPERATURE (°C)
图12. Z轴0 g偏移温度系数，VS = 2.6 V
图15. Z轴0 g偏移与温度的关系—8个器件焊接到PCB，VS = 2.6 V
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60
50
50
40
30
20
10
0
230
240
250
260
SENSITIVITY (LSB/g)
270
40
30
20
10
0
280
08167-116
PERCENT OF POPULATION (%)
60
08167-016
PERCENT OF POPULATION (%)
ADXL346
230
50
50
40
30
20
230
240
250
260
SENSITIVITY (LSB/g)
270
30
20
10
0
280
230
50
40
30
20
10
250
260
SENSITIVITY (LSB/g)
270
250
260
SENSITIVITY (LSB/g)
270
280
40
30
20
10
0
280
图18. Z轴灵敏度(25°C，VS = 2.6 V，全分辨率)
08167-118
PERCENT OF POPULATION (%)
50
08167-018
PERCENT OF POPULATION (%)
60
240
240
图20. Y轴灵敏度(25°C，VS = 1.8 V，全分辨率)
60
230
280
40
图17. Y轴灵敏度(25°C，VS = 2.6 V，全分辨率)
0
270
08167-117
PERCENT OF POPULATION (%)
60
08167-017
PERCENT OF POPULATION (%)
60
0
250
260
SENSITIVITY (LSB/g)
图19. X轴灵敏度(25°C，VS = 1.8 V，全分辨率)
图16. X轴灵敏度(25°C，VS = 2.6 V，全分辨率)
10
240
230
240
250
260
SENSITIVITY (LSB/g)
270
280
图21. Z轴灵敏度(25°C，VS = 1.8 V，全分辨率)
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ADXL346
90
275
80
270
70
265
SENSITIVITY (LSB/g)
280
60
50
40
30
20
260
255
250
245
10
0
–0.10
–0.05
0
0.05
SENSITIVITY TEMPERATURE COEFFICIENT (%/°C)
235
230
–40
0.10
图22. X轴灵敏度温度系数，VS = 2.6 V
90
275
80
270
70
265
SENSITIVITY (LSB/g)
280
60
50
40
30
20
0
20
40
TEMPERATURE (°C)
60
80
100
260
255
250
245
10
0
–0.10
–0.05
0
0.05
SENSITIVITY TEMPERATURE COEFFICIENT (%/°C)
08167-026
240
08167-023
235
230
–40
0.10
图23. Y轴灵敏度温度系数，VS = 2.6 V
–20
0
20
40
TEMPERATURE (°C)
60
80
100
图26. Y轴灵敏度与温度的关系—8个器件焊接到PCB，
VS = 2.6 V，全分辨率
280
90
275
80
270
70
265
SENSITIVITY (LSB/g)
100
60
50
40
30
20
260
255
250
245
08167-024
240
10
0
–0.10
–0.05
0
0.05
SENSITIVITY TEMPERATURE COEFFICIENT (%/°C)
08167-127
PERCENT OF POPULATION (%)
–20
图25. X轴灵敏度与温度的关系—8个器件焊接到PCB，
VS = 2.6 V，全分辨率
100
PERCENT OF POPULATION (%)
08167-025
240
08167-022
PERCENT OF POPULATION (%)
100
235
230
–40
0.10
图24. Z轴灵敏度温度系数，VS = 2.6 V
–20
0
20
40
TEMPERATURE (°C)
60
80
100
图27. Z轴灵敏度与温度的关系—8个器件焊接到PCB，
VS = 2.6 V，全分辨率
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40
40
35
35
PERCENT OF POPULATION (%)
30
25
20
15
10
0.5
0.6
0.7
0.8
SELF-TEST SHIFT (g)
0.9
08167-019
100
110
120
130
140
150
OUTPUT CURRENT (µA)
160
170
180
140
30
SUPPLY CURRENT (µA)
PERCENT OF POPULATION (%)
90
160
35
25
20
15
10
08167-008
5
–1.0
–0.9
–0.8
–0.7
SELF-TEST SHIFT (g)
–0.6
120
100
80
60
40
20
0
–0.5
图29. 25°C时的Y轴自测响应，VS = 2.6 V
3.13 6.25 12.50 25
50 100 200 400
OUTPUT DATA RATE (Hz)
800 1600 3200
图32. 25°C时电源电流与输出数据速率的关系—10部件，VS = 2.6 V
40
30
25
20
15
10
08167-009
5
1.0
1.1
1.2
1.3
SELF-TEST SHIFT (g)
1.4
SUPPLY CURRENT CONSUMPTION (µA)
150
35
PERCENT OF POPULATION (%)
10
图31. 25°C时的电源电流，100 Hz输出数据速率，VS = 2.6 V
40
0
15
0
1.0
图28. 25°C时的X轴自测响应，VS = 2.6 V
0
20
08167-020
0
25
5
08167-007
5
30
140
130
120
110
100
90
1.5
图30. 25°C时的Z轴自测响应，VS = 2.6 V
08167-021
PERCENT OF POPULATION (%)
ADXL346
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
SUPPLY VOLTAGE, VS (V)
2.6
图33.电源电流与电源电压的关系(25°C)
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2.8
ADXL346
工作原理
ADXL346是一款完整的3轴加速度测量系统，可选择的测
量范围有±2 g、±4 g、±8 g或±16 g。该器件既能测量运动或
冲击导致的动态加速度，也能测量静止加速度，例如重力
加速度，因此可作为倾斜传感器使用。
该传感器为多晶硅表面微加工结构，置于晶圆顶部。多晶
硅弹簧悬挂于晶圆表面的结构之上，提供加速度所引起力
量的阻力。
差分电容由独立固定板和活动质量连接板组成，能对结构
偏转进行测量。加速度使检验质量块偏转、差分电容失
衡，从而传感器输出的幅度与加速度成比例。相敏解调用
于确定加速度的幅度和极性。
电源时序
电源能以不损坏ADXL346的任何时序施加到VS或VDD I/O。表6
总结了所有可能的上电模式。该接口电压电平设置了接口
电源电压VDD I/O，其存在确保了ADXL346跟通信总线不冲突。
单电源供电模式中，VDD I/O可以等于主电源VS。然而，在双
电源应用中，VDD I/O可不等于VS，只要VS大于或等于VDD I/O，
就可以适应所需的接口电压。
施加VS，器件进入待机模式，此时功耗最小。器件等待施
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
POWER_CTL寄存器(地址0x2D)的测量位(D3)启动。)此
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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ADXL346
省电功能
功耗模式
ADXL346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D4)。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2.6 V时的功耗值。
表7. 典型功耗与数据速率
(TA = 25°C，VS = 2.6 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
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
55
40
31
27
23
23
23
23
23
表8. 典型功耗与数据速率
(低功耗模式，TA = 25°C，VS = 2.6 V，VDD I/O = 1.8 V)
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
55
40
31
27
23
自动休眠模式
通过让ADXL346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寄存
器(地址0x2D)中的AUTO_SLEEP位(D4)和链接位(D5)置1。VS
为2.6 V时，该模式下低于8 Hz数据速率的功耗通常为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0.2 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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ADXL346
串行通信
可采用I2C和SPI数字通信。上述两种情况下，ADXL346均
作为从机运行。CS引脚上拉至VDD I/O，I2C模式使能。CS引
脚应始终上拉至VDD I/O或由外部控制器驱动，因为CS引脚无
连接时，默认模式不存在。因此，如果没有采取这些措施，
可能会导致该器件无法通信。SPI模式下，CS引脚由总线
主机控制。SPI和I2C两种操作模式下，ADXL346写入期间，
应忽略从ADXL346传输到主机的数据。
要在单次传输内读取或写入多个字节，必须设置位于第一
个字节传输(MB，图37至图39)R/W位后的多字节位。寄存
器寻址和数据的第一个字节后，时钟脉冲的随后每次设置
(8个时钟脉冲)导致ADXL346指向下一个寄存器的读取或写
入。时钟脉冲停止后，移位才随之中止，CS复位。要执行
不同不连续寄存器的读取或写入，传输之间CS必须复位，
新寄存器另行寻址。
SPI
图39显示了3线式SPI读取或写入的时序图。图37和图38分
别显示了4线式SPI读取和写入的时序图。要使该器件正确
操作，任何时候都必须满足表9和表10中的逻辑阈值和时
序参数。
对于SPI，可使用3线式或4线式配置，如图34和图35的连接
图所示。DATA_FORMAT寄存器(地址0x31)的SPI位(D6)清0时
选择4线模式，SPI位设为1时则选择3线模式。最大负载为
100 pF时，最大SPI时钟速度为5 MHz，时序方案按照时钟极
性(CPOL) = 1、时钟相位(CPHA) = 1执行。如果配置主处理
器的时钟极性和相位之前，将电源施加到ADXL346，CS引
脚应在时钟极性和相位改变之前连接至高电平。使用3线
式SPI时，推荐将SDO引脚上拉至VDD I/O或通过10 kΩ电阻下
拉至GND。
SDIO
D IN/OUT
SDO
SCLK
ADXL346 CS引脚同时用于启动SPI传输和使能I2C模式。在
连接多个器件的SPI总线上使用CS时，其引脚在主机与其
它器件通信时保持高电平。可能存在这样的情况，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，ADXL346将此命令解读为试图在I 2C模式下通
信，可能会干扰其它总线通信。除非能够充分控制总线通
信，确保这种情况不会发生，否则建议在SDI引脚之前增
加一个逻辑门，如图36所示。当CS为高电平时，此OR门
使SDA线保持高电平，以防止ADXL346处的SPI总线时序表
现为I2C起始命令。
D OUT
D OUT
图34. 3线式SPI连接图
PROCESSOR
CS
D OUT
SDI
D OUT
SDO
SCLK
D IN
D OUT
08167-028
ADXL346
图35. 4线式SPI连接图
ADXL346
CS为串行端口使能线，由SPI主机控制。如图37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为串行端口时钟，由SPI主机提供。无传输期间，
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。
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PROCESSOR
CS
D OUT
SDI
D OUT
SDO
SCLK
D IN
D OUT
08167-236
CS
防止总线流量错误
PROCESSOR
08167-027
ADXL346
SPI通信速率大于或等于2 MHz时，推荐采用3200 Hz和1600 Hz
的输出数据速率。只有通信速度大于或等于400 kHz时，推
荐使用800 Hz的输出数据速率，剩余的数据传输速率按比例
增减。例如，200 Hz输出数据速率时，推荐的最低通信速度
为100 kHz。以高于推荐最大值的输出数据速率运行，可能
会对加速度数据产生不良影响，包括采样丢失或额外噪声。
图36. 单根总线连接多个SPI器件时的推荐SPI连接图
ADXL346
CS
tM
tSCLK
tDELAY
tS
tQUIET
tCS,DIS
SCLK
tHOLD
MB
W
SDI
A5
tSDO
X
SDO
A0
D7
ADDRESS BITS
X
D0
tDIS
DATA BITS
X
X
X
X
08167-129
tSETUP
图37. 4线SPI写入
CS
tSCLK
tDELAY
tM
tS
tCS,DIS
tQUIET
SCLK
tHOLD
R
SDI
MB
tSDO
X
SDO
A0
A5
X
X
tDIS
ADDRESS BITS
X
X
D7
X
D0
08167-130
tSETUP
DATA BITS
图38. 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
08167-131
SDO
NOTES
1. tSDO IS ONLY PRESENT DURING READS.
图39. 3线SPI读取/写入
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ADXL346
表9. SPI数字输入/输出
限值1
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
最大值
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
IOL = 10 mA
IOH = −4 mA
VOL = VOL, max
VOH = VOH, min
fIN = 1 MHz, VIN = 2.6 V
0.2 × VDD I/O
0.8 × VDD I/O
10
−4
8
限值基于特性数据，未经生产测试。
表10. SPI时序(TA = 25°C，VS = 2.6 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
1
2
3
4
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
单位
MHz
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上升沿到CS上升沿
CS 上升沿至SDO禁用
SPI通信间CS解除置位
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
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输出低电平至输出高电平转换
SDO/SDIO输出高电平至输出低电平转换
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，未经生产测试。
测得的时序值对应表9给出的输入阈值(VIL和VIH)。
输出上升时间和下降时间利用150 pF的容性负载测量。
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V
V
mA
mA
pF
ADXL346
I2C
由于通信速度限制，使用400 kHz I2C时，最大输出数据速
率为800 Hz，它与I2C通信速度成线性比例关系。例如，使用
100 kHz I2C时，最大ODR为200 Hz。以高于推荐最大值的
输出数据速率运行，可能会对加速度数据产生不良影响，
包括采样丢失或额外噪声。
如图40所示，CS引脚拉高至VDD I/O，ADXL346处于I C模式，
需要简单双线式连接。ADXL346符合《UM10204 I2C总线规
范和用户手册》03版(2007年6月19日，NXP Semiconductors
提供)。如果满足了表11和表12列出的总线参数，便能支持
标准(100 kHz)和快速(400 kHz)数据传输模式。如图41所示，
支持单个或多个字节的读取/写入。ALT ADDRESS引脚(引
脚7)处于高电平，器件的7位I2C地址是0x1D，随后为R/W
位。这转化为0x3A写入，0x3B读取。通过ALT ADDRESS引
脚接地，可以选择备用I2C地址0x53(随后为R/W位)。这转
化为0xA6写入，0xA7读取。
2
VDD I/O
ADXL346
RP
RP
PROCESSOR
CS
D IN/OUT
SDA
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，
CS或ALT ADDRESS引脚如果悬空或不连接，并不存在已知
状态或默认状态。使用I2C时，要求CS引脚连接到VDD I/O，
ALT ADDRESS引脚连接到VDD I/O或GND。
08167-032
ALT ADDRESS
图40. I 2C连接图(地址0x53)
如果有其他器件连接到同一I2C总线，这些器件的额定工作
电压电平不能高于VDD I/O 0.3 V以上。I2C正确操作需要外接
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 = 2.6 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41. I 2C器件寻址
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NACK
STOP
DATA
08167-033
1
限值1
最大值
ADXL346
表12. I2C时序(TA = 25°C，VS = 2.6 V，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42. I 2C时序图
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t1
t8
STOP
CONDITION
08167-034
1
单位
kHz
µs
µs
µs
µs
ns
µs
µs
µs
µs
ns
ns
ns
ns
pF
ADXL346
DOUBLE_TAP位
中断
ADXL346为驱动中断提供两个输出引脚：INT1和INT2。
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(位D5)，可
以更改为低电平有效。所有功能都可以同时使用，但是，
一些功能可能需要共享中断引脚。
当发生两次加速度事件，其值超过THRESH_TAP寄存器
(地址0x1D)中的值并且持续时间小于DUR寄存器(地址
0x21)规定的时间时，DOUBLE_TAP位置位。第二次敲击在
延迟寄存器(地址0x22)规定的时间后开始，但须在窗口寄
存器(地址0x23)规定的时间以内。详情见“敲击检测”部分。
中断通过设置INT_ENABLE寄存器(地址0x2E)的适当位来
使 能 ， 并 会 映 射 到 INT1引 脚 或 INT2引 脚 ， 具 体 根 据
INT_MAP寄存器(地址0x2F)内容而定。最初配置中断引脚
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。
当任意参与轴(由ACT_INACT_CTL寄存器(地址0x27)设置)
的加速度值超过THRESH_ACT寄存器(地址0x24)中存储的
值时，Activity位置位。
数 据 相 关 中 断 条 件 失 效 前 ， 读 取 DATAX、 DATAY、
DATAZ寄 存 器 (地 址 0x32至 地 址 0x37)， 或 读 取 INT_
SOURCE寄存器(地址0x30)的剩余中断，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。
DATA_READY位
当有新的数据产生时，DATA_READY位置位；当没有新的
数据时，DATA_READY位清除。
SINGLE_TAP位
当发生单一加速度事件，其值超过THRESH_TAP(地址
0x1D)中的值并且持续时间小于DUR寄存器(地址0x21)规定
的时间时，SINGLE_TAP位置位。
Activity位
Inactivity位
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)
规定的时间时，Inactivity位置位。TIME_INACT最大值为
255秒。
FREE_FALL位
当所有轴(逻辑“与”)的加速度值小于THRESH_FF寄存器(地
址0x28)中存储的值，并且时间超过TIME_FF寄存器(地址
0x29)中规定的时间时，FREE_FALL位置位。FREE_FALL中
断与Inactivity中断区别如下：所有轴始终参与且进行逻辑“
与”运算，定时器周期小得多(最大1.28秒)，始终为直流耦
合工作模式。
Watermark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 = 2.6 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
ADXL346
Overrun位
流模式
当有新数据替换未被读取的数据时，Overrun位置位。溢
出功能与FIFO的工作模式有关。在旁路模式下，如果有新
数据替换DATAX、DATAY和DATAZ寄存器(地址0x32至
0x37)中的未读取数据，则Overrun位置位。在其他模式下，
只有FIFO被存满时，Overrun位才会置位。读取FIFO内容
时，Overrun位自动清零。
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
规定的数量相等时，水印中断置位。FIFO继续收集采样点，
保存从x、y和z轴收集的最新32位采样点。新数据更新后，
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。
Orientation位
触发模式
当加速度计的方向从一个有效方向变为另一个有效方向
时，Orientation位置1。然而，如果加速计的方向从一个有效
方向变为一个无效方向，或者从一个有效方向变为一个无
效方向，然后再变回原有效方向，则不会产生中断。无效
方向是指死区或迟滞区内的方向。当加速计方位接近两个
有效方向之间的边界时，此区有助于防止方向迅速变化。
触发模式下，FIFO收集采样点，保存从x、y和z轴收集的
最新32位采样点。触发事件发生后，中断被发送到INT1引
脚或INT2引脚(取决于FIFO_CTL寄存器的触发位)，FIFO
保持最后n个采样点(其中n为FIFO_CTL寄存器采样点位规
定值)，然后在FIFO模式下运行，只有FIFO没有填满时，
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
发模式复位后，才能识别新的触发事件。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
空FIFO。
可产生中断的有效方向取决于哪一种模式(2D或3D)链接到
方向中断。该模式通过ORIENT_CONF寄存器(地址0x3B)
的INT_3D位(位D3)选择。有关如何使能方向中断的更多信
息，请参阅寄存器0x3B—ORIENT_CONF(读/写)部分。
FIFO
ADXL346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。该缓冲器支持
四种工作模式：旁路、FIFO、流和触发模式(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。
旁路模式
旁路模式下，FIFO不可操作，因而仍然为空。
FIFO模式
在FIFO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
规定的数量相等时，水印中断置位。FIFO继续收集采样
点，直到填满(x、y和z轴测量的32位采样点)，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填满后，敲击检测等功能可以使用。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。
从FIFO中读取数据
从DATAX、DATAY和DATAZ寄存器(地址0x32至0x37)读取
FIFO数据。当FIFO为FIFO模式、流模式或触发模式时，
DATAX，DATAY和DATAZ寄存器读取存储在FIFO中的数
据。每次从FIFO读取数据，x、y和z轴的最早数据存入
DATAX、DATAY和DATAZ寄存器。
如果执行单字节读取操作，当前FIFO采样点的剩余数据字
节会丢失。因此，所有目标轴应以成组方式(或多字节)读
取操作进行读取。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。读取数据寄存器结束的标志
为从寄存器0x37至寄存器0x38的数据转变或CS引脚变为高
电平。
对于1.6 MHz或更低频率下的SPI操作，传输的寄存器处理部
分充分延迟，确保FIFO完全弹出。对于大于1.6 MHz频率下
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3.4 μs。
使用I2C模式时，不用担心这个问题，因为通信速率足够
低，确保FIFO读取间存在充分延迟。
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ADXL346
自测
ADXL346具备自测功能，可同时有效测试机械系统和电子
系统。通过SELF_TEST位(DATA_FORMAT寄存器(地址
0x31)的位D7)使能自测功能时，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。静电力与VS2成比例，因此输出随VS
而变化。这种效应如图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。ADXL346的自测特性还具有双峰性。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
必须处于正常工作模式(BW_RATE寄存器的(地址0x2C)
LOW_POWER位 = 0)，并置于100 Hz至800 Hz或3200 Hz的数
据速率，以便自测功能正常运行。
3
X-AXIS SELF-TEST HIGH LIMIT
Y-AXIS SELF-TEST HIGH LIMIT
Z-AXIS SELF-TEST HIGH LIMIT
X-AXIS SELF-TEST LOW LIMIT
Y-AXIS SELF-TEST LOW LIMIT
Z-AXIS SELF-TEST LOW LIMIT
X轴和Y轴
0.43
0.48
0.59
1.00
1.13
Z轴
0.38
0.47
0.58
1.00
1.11
表15. ±2 g的自测输出(LSB)，10位或全分辨率
(TA = 25°C，VS = 2.6 V，VDD I/O = 1.8 V)
轴
X
Y
Z
最小值
70
−400
100
最大值
400
−70
500
单位
LSB
LSB
LSB
表16. ±4 g的自测输出(LSB)，10位分辨率
(TA = 25°C，VS = 2.6 V，VDD I/O = 1.8 V)
轴
X
Y
Z
轴
X
Y
Z
1
0
–1
最小值
35
−200
50
最大值
200
−35
250
单位
LSB
LSB
LSB
最小值
17
−100
25
最大值
100
−17
125
单位
LSB
LSB
LSB
表18. ±16 g的自测输出(LSB)，10位分辨率
(TA = 25°C，VS = 2.6 V，VDD I/O = 1.8 V)
–2
–3
电源电压(VS)
1.70 V
1.80 V
2.00 V
2.60 V
2.75 V
表17. ±8 g的自测输出(LSB)，10位分辨率
(TA = 25°C，VS = 2.6 V，VDD I/O = 1.8 V)
08167-136
SELF-TEST SHIFT LIMITS (g)
2
表14. 自测输出与不同电源电压VS的比例因子
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
SUPPLY VOLTAGE, VS (V)
2.6
图43. 自测输出变化限值与供电电压的关系
2.8
轴
X
Y
Z
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最小值
8
−50
12
最大值
50
−8
63
单位
LSB
LSB
LSB
ADXL346
寄存器映射
表19. 寄存器存储区分配
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
0x3A
0x3B
0x3C
地址
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
58
59
60
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
TAP_SIGN
ORIENT_CONF
Orient
类型
R
复位值
11100110
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
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
00000000
00100101
00000000
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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。
运动阈值。
非运动阈值。
非运动时间。
轴使能控制运动和非运动检测。
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。
单击/双击的符号和来源。
方向配置。
方向状态。
ADXL346
寄存器0x24—THRESH_ACT(读/写)
寄存器定义
寄存器0x00—DEVID(只读)
D7
1
D6
1
D5
1
D4
0
D3
0
D2
1
D1
1
D0
0
DEVID寄存器保存固定器件ID代码0xE6(346八进制)。
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。
寄存器0x25—THRESH_INACT(读/写)
寄存器0x1D—THRESH_TAP(读/写)
THRESH_TAP寄存器为8位寄存器，保存敲击中断的阈值。
数据格式无符号，因此，敲击事件的幅度与THRESH_TAP
寄存器的值进行比较，以便实现正常敲击检测。有关改进
敲击检测的信息，请参阅“改进的敲击检测”部分。比例因
子为62.5 mg/LSB(即0xFF = +16 g)。如果使能单击/双击中断，
值为0可能导致工作异常。
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。
THRESH_INACT寄存器为8位寄存器，保存静止检测的阈
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0x26—TIME_INACT(读/写)
TIME_INACT寄存器为8位寄存器，包含无符号时间值，
表示加速度值必须在多长时间内小于THRESH_INACT寄存
器中值，才能宣布静止状态。比例因子为1 sec/LSB。有别于
其他使用未滤波数据(见阈值部分)的中断功能，静止功能
采用滤波输出数据。要触发静止中断，必须生成至少一个
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0x21—DUR(读/写)
DUR为8位寄存器，包含无符号时间值，表示一个事件要
成为合格的敲击事件，其持续时间必须长于THRESH_TAP
阈值的最大时间。有关改进敲击检测的信息，请参阅“改
进的敲击检测”部分。比例因子为625 μs/LSB。值为0时，禁
用单击/双击功能。
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
ACT AC/DC和INACT AC/DC位
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。有关
改进敲击检测的信息，请参阅“改进的敲击检测”部分。比
例因子为1.25 ms/LSB。值为0时，禁用双击功能。
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。有关改进敲击检测的信息，
请参阅“改进的敲击检测”部分。比例因子为1.25 ms/LSB。值
为0时，禁用双击功能。
设置为0时，选择直流耦合操作；设置为1时，则使能交流
耦合操作。在直流耦合工作模式下，将当前加速度幅度直
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。
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。
同样，在静止检测的交流耦合工作模式下，用参考值进行
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。
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ADXL346
ACT_x Enable位和INACT_x Enable位
寄存器0x2B—ACT_TAP_STATUS(只读)
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时，从参与项排除选定轴。如果所有轴都被排除，该
功能禁用。活动检测时，所有参与轴为逻辑“或”，当任意
参与轴超过阈值时，活动功能触发。非运动检测时，所有
参与轴为逻辑“与”，只有在特定时限内所有参与轴低于阈
值时，非运动功能才会触发。
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。
注意，如果使能自由落体中断，值为0 mg可能导致工作异
常。推荐使用300 mg到600 mg(0x05至0x09)的值。
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的
最短时间。比例因子为5 ms/LSB。如果使能自由落体中断，
值为0可能导致工作异常。推荐使用100 ms到350 ms(0x14至
0x46)的值。
寄存器0x2A—TAP_AXES(读/写)
D7
0
D6
0
D5
0
D4
Improved
tap
D3
Suppress
D2
TAP_X
enable
D1
TAP_Y
enable
D0
TAP_Z
enable
Improved Tap位
Improved Tap位用于使能改进的敲击检测。这种工作模式通
过对输出加速度数据执行交流耦合差分比较，来改善敲击
检测。改进的敲击检测是对DATAX、DATAY、DATAZ寄
存器提供的同样输出数据执行。由于与输出数据速率和交
流耦合差分测量相关，单击和双击的阈值和时序值必须针
对改进的敲击检测功能进行调整。有关改进敲击检测的进
一步说明，请参阅“改进的敲击检测”部分。Improved Tap位
设为值1时，使能改进的敲击检测；设为值0时则禁用。
Suppress位
如果两次敲击之间出现大于THRESH_TAP值的加速度，设
置Suppress位会抑制双击检测。详情见“敲击检测”部分。
TAP_x Enable位
TAP_X enable、TAP_Y enable或TAP_Z enable位设置为1时，
使能x轴、y轴或z轴进行敲击检测。设置为0时，从敲击检
测参与项排除选定轴。
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
ACT_x Source和TAP_x Source位
这些位表示涉及敲击或活动事件的第一个轴。被置为1时，表
示参与事件；被置为0时，表示未参与事件。新数据可用
时，这些位不会清零，而是被新数据覆盖。中断清零前，
应读取ACT_TAP_STATUS寄存器。当下一活动或单击/双
击事件发生时，禁用某个轴参与将把相应来源位清零。
Asleep位
Asleep位设置为1，表示器件为休眠状态，设置为0表示非
休眠状态。只有器件配置为自动休眠时，此位才会切换。
有关自动休眠模式的更多信息，参见“寄存器0x2D—POWER_
CTL(读/写)”部分。
寄存器0x2C—BW_RATE(读/写)
D7
0
D6
0
D5
0
D4
LOW_POWER
D3
D2
D1
Rate
D0
LOW_POWER位
LOW_POWER位设置为0时，选择正常操作；设置为1时，
选择低功率操作，此时噪声有所增加(详情见“功耗模式”
部分)。
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
认值为0x0A，相当于100 Hz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
速率和低通信速度会导致采样丢弃。
寄存器0x2D—POWER_CTL(读/写)
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
为0时，静止功能和活动功能同时进行。其他信息参见链
接模式部分。
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ADXL346
Link位清0后，建议先将器件置于待机模式，然后再配置为
测量模式。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，Link位清零后的几个数据采样点可能
会有额外的噪声，特别是该位清零后器件为休眠状态时。
Wakeup位
AUTO_SLEEP位
D1
0
0
1
1
设置Link位，AUTO_SLEEP位设置为1，自动休眠功能使能。
该模式下，如果使能静止功能，检测出静止，ADXL346会
自动切换到休眠模式(即至少在TIME_INACT规定的时间里，
加速度值低于THRESH_INACT值)。如果活动功能也使能，
ADXL346从活动检测后自动唤醒，以BW_RATE寄存器设
置的输出数据速率重新运行。AUTO_SLEEP设置为0时，
禁止自动切换至休眠模式。有关休眠模式的更多信息，请
参见本节的Sleep位描述。
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，建议先将器件置于待机模式，然后
再配置为测量模式。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位清零后的
几个数据采样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。
Measure位
Measure位设置为0时，将器件置于待机模式；设置为1，
则置于测量模式。ADXL346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时，
置于休眠模式。休眠模式会抑制DATA_READY，停止对
FIFO的数据传输，并将采样速率切换至Wakeup位规定的
值 。 休 眠 模 式 下 ， 只 有 活 动 功 能 可 以 使 用 。 当 DATA_
READY中断被抑制时，输出数据寄存器仍然以Wakeup位
设置的采样速率更新。
休眠位清零后，建议先将器件置于待机模式，然后再配置
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，休眠位清零后的几个数据采样点
会有额外的噪声，特别是该位清零后器件为休眠状态时。
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
D0
0
1
0
1
频率(Hz)
8
4
2
1
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/
orientation
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/Orientation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
前进行中断配置。
寄存器0x2F—INT_MAP(读/写)
D7
DATA_READY
D3
Inactivity
D6
SINGLE_TAP
D2
FREE_FALL
D5
DOUBLE_TAP
D1
Watermark
D4
Activity
D0
Overrun/
orientation
该寄存器的位设置为0时，将发送对应中断到INT1引脚；
设置为1时，则发送到INT2引脚。给定引脚的所有选定中
断都为逻辑“或”。
寄存器0x30—INT_SOURCE(只读)
D7
DATA_READY
D3
Inactivity
D6
SINGLE_TAP
D2
FREE_FALL
D5
DOUBLE_TAP
D1
Watermark
D4
Activity
D0
Overrun/
orientation
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/Orientation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(包括Orientation，如已使能)清零。
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ADXL346
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。
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
数据变化。
寄存器0x38—FIFO_CTL(读/写)
D7
D6
FIFO_MODE
D5
Trigger
D4
D3
这些位设置FIFO模式，如表22所述。
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。
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。
Range位
模式
旁路
FIFO
1
0
流
1
1
触发
功能
FIFO旁路。
FIFO收集多达32组加速度值，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组加速度值。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FIFO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；
值为1时，则链接至INT2。
这些位的功能取决于选定的FIFO模式(见表23)。Samples位
设置值为0时，不管选择哪种FIFO模式，INT_SOURCE寄
存器(地址0x30)中的Watermark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21. g范围设置
设置
D0
0
1
0
1
设置
D7
D6
0
0
0
1
Samples位
这些位设置g范围，如表21所述。
D1
0
0
1
1
D0
FIFO_MODE位
SPI位
INT_INVERT位
D2
D1
Samples
g范围
±2 g
±4 g
±8 g
±16 g
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
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
FIFO模式
旁路
FIFO
流
触发
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Samples位功能
无。
指定触发水印中断需要的FIFO存储点数。
指定触发水印中断需要的FIFO存储点数。
指定触发事件之前在FIFO缓冲区要保留的
FIFO采样点数。
ADXL346
寄存器0x39—FIFO_STATUS(读/写)
D7
FIFO_TRIG
D6
0
D5
D4
D3
D2
Entries
D1
D0
FIFO_TRIG位
FIFO_TRIG位值为1表示有触发事件发生，值为0则表示无
FIFO触发事件发生。
Entries位
这些位报告FIFO存储了多少组加速度数据。通过DATAX、
DATAY和DATAZ寄存器，可从FIFO收集数据。FIFO应采
取成组读取模式或多字节读取模式，因为不论通过单字节
还是多字节读取，FIFO中存储的一组加速度数据都会清零。
FIFO可最多存储32组加速度数据，相当于任何时间内最多
有33组加速度数据，因为器件的输出滤波器有一组附加
数据。
寄存器0x3A—TAP_SIGN(只读)
D7
0
D6
XSIGN
D5
YSIGN
D4
ZSIGN
D3
0
D2
XTAP
D1
YTAP
D0
ZTAP
xSIGN位
这些位表示涉及敲击事件的第一个轴的符号。被置为1时，
表示负方向加速；被置为0时，表示正方向加速。仅当检
测到新的单击/双击事件，并且TAP_AXES寄存器(地址
0x2A)使能的轴更新时，这些位才会更新。中断清零前，
应读取TAP_SIGN寄存器。详情见“敲击符号”部分。
xTAP位
这些位表示涉及敲击事件的第一个轴。被置为1时，表示
参与事件；被置为0时，表示未参与事件。新数据可用时，
这些位不会清零，而是被新数据覆盖。中断清零前，应读
取TAP_SIGN寄存器。当下一单击/双击事件发生时，禁用
某个轴参与将把相应来源位清零。
寄存器0x3B—ORIENT_CONF(读/写)
D7
INT_
ORIENT
D6
D5
Dead zone
D4
D3
INT_
3D
D2
D1
D0
Divisor
INT_ORIENT位
INT_ORIENT位置1可使能方向中断。值1会覆盖器件的溢
出 功 能 ， 将 INT_MAP(地 址 0x2F)、 INT_ENABLE(地 址
0x2E)和INT_SOURCE(地址0x30)寄存器中的溢出功能替换
为方向功能。INT_ORIENT位置1后，必须配置INT_MAP
和INT_ENABLE寄存器的方向位，以将方向中断映射到
INT1或INT2，并使能该引脚的中断产生。
只要方向寄存器(地址0x3C)中的INT_3D位所选模式的方向
状态发生改变，就会产生方向中断。读取INT_SOURCE寄
存 器 时 ， 方 向 中 断 清 0。 INT_ORIENT位 清 0或 INT_
ENABLE寄存器(地址0x2E)的orientation位清0可禁用并清除
中断。
写入BW_RATE寄存器(地址0x2C)或将器件置于待机模式会
复位方向功能，清除方向滤波器和中断。然而，复位方向
功能也会复位orient寄存器(地址0x3C)中的方向状态，导致
下一输出样本可用且当前方向不在默认方向时产生一个中
断。INT_ORIENT位置0会禁用方向中断的产生，并允许使
用溢出功能。
Dead Zone位
这些位决定两个相邻方向之间的区域，此区域内的方向会
被视为无效，因而不会更新。当方向接近两个相邻区域之
间的等分线时，值为0可能导致工作异常。死区角由三个
位决定，如表24所示。更多信息参见“方向检测”部分。
表24. 死区和分频码
十进制
0
1
2
3
4
5
6
7
二进制
000
001
010
011
100
101
110
111
死区角(度数)
5.1
10.2
15.2
20.4
25.5
30.8
36.1
41.4
分频带宽(Hz)
ODR/9
ODR/22
ODR/50
ODR/100
ODR/200
ODR/400
ODR/800
ODR/1600
INT_3D位
如果使能方向中断，则INT_3D位决定2D还是3D方向检测
产生中断。值为0时，仅当2D方向从一个有效2D方向变为
另一个有效2D方向时产生中断。值为1时，仅当3D方向从
一个有效3D方向变为另一个有效3D方向时产生中断。
Divisor位
这些位设置用于对加速度测量数据进行低通滤波以实现稳
定方向检测的滤波器带宽。分频带宽由这些位决定，如表24
所示，其中ODR是BW_RATE寄存器(地址0x2C)设置的输出
数据速率。更多信息参见“方向检测”部分。
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ADXL346
寄存器0x3C—Orient(只读)
D7
0
D6
V2
D5
D4
2D_ORIENT
D3
V3
D2
D1
D0
3D_ORIENT
Vx位
这些位显示2D (V2)和3D (V3)方向的有效性。值为1时，表
示方向有效。值为0时，表示方向无效，因为当前方向在
死区。
xD_ORIENT位
这些位表示加速度计的当前2D (2D_ORIENT)和3D (3D_
ORIENT)方向。如果使能了方向中断，当中断发生时，读
取此寄存器可确定器件的方向。此寄存器随着加速度数据
的每个新样本而更新，因此应当在方向中断之时读取它，确
保导致中断的方向变化已被识别。方向值参见表25和表26。
更多信息参见“方向检测”部分。
写入BW_RATE寄存器(地址0x2C)或将器件置于待机模式会
复位方向功能，清除方向滤波器和方向状态。如果下一输
出样本期间的方向不同于默认值(2D检测是+X，3D方向未
定)，这些操作将导致方向中断(如已使能)。
表25. 2D方向码
十进制
0
1
2
3
二进制
00
01
10
11
方向
纵向正向
纵向负向
横向正向
横向负向
主轴
+X
−X
+Y
−Y
方向
前
后
左
右
顶层
底层
主轴
+X
−X
+Y
−Y
+Z
−Z
表26. 3D方向码
十进制
3
4
2
5
1
6
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二进制
011
100
010
101
001
110
ADXL346
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处连接一个
0.1 μF陶瓷电容(CI/O)且这两个电容应置于ADXL346电源引脚
附近，以便对加速度计进行充分去耦，从而消除电源噪声。
如果需要进一步去耦，与VS串联一个不大于100 Ω的电阻或
氧化铁磁珠，可能会起作用。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，也可以改善噪声。
敲击中断功能能够进行单击或双击检测。如图46所示，下
列为有效单击和双击事件的参数：
应注意确保ADXL346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
电源进行额外滤波。
VS
• 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
次敲击结束到可以检测第二次敲击的时间窗口开始的等
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
只要在Window寄存器定义的时间结束前完成即可。
FIRST TAP
VDD I/O
CI/O
VS
XHI BW
CS
SECOND TAP
VDD I/O
THRESHOLD
(THRESH_TAP)
ADXL346
CS
TIME LIMIT FOR
TAPS (DUR)
图44. 应用框图
机械安装注意事项
ADXL346应安装在PCB牢固安装点附近位置。如图45所示，
如将ADXL346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PCB也
有助于降低系统共振对传感器性能的影响。
ACCELEROMETERS
MOUNTING POINTS
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，则加速度
低于阈值时，就会触发单击中断。如果单击和双击功能都
在使用，则双击事件已验证或无效时，触发单击中断。
使双击事件的第二次敲击无效的事件有多种。第一，如果
TAP_AXES寄存器(地址0x2A)的Suppress位设为1，延迟时
间(由Latent寄存器设置)期间，阈值之上的任何加速度峰值
都会使双击检测失效，如图47所示。
08167-036
PCB
LATENCY
TIME
(LATENT)
08167-037
GND
3-WIRE OR
4-WIRE SPI
OR I2C
INTERFACE
INTERRUPTS
INT1 SDO/ALT ADDRESS
SCL/SCLK
INT2
08167-035
SDA/SDI/SDIO
INTERRUPT
CONTROL
图45. 错误放置的加速度计
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ADXL346
LATENCY
TIME (LATENT)
TIME WINDOW FOR SECOND
TAP (WINDOW)
图47. Suppress位设为1时高g事件导致双击事件失效
如果第二次敲击的时间窗口(由window寄存器(地址0x23)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48所示，这将导致窗口开始时的双击无效。此外，
如果加速度超过敲击的时间限制(由DUR寄存器(地址0x21)
设置)，双击事件也可能失效，导致第二次敲击事件的
DUR时间限制结束时双击无效，同样如图48所示。
INVALIDATES DOUBLE TAP
AT START OF WINDOW
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。
改进的敲击检测
将TAP_AXES寄存器(地址0x2A)的Improved tap位置1，可以
使能改进的敲击检测功能。使能后，对应于BW_RATE寄
存器(地址0x2C)所设置的输出数据速率的滤波输出数据会
被处理，以确定是否发生敲击事件。此外还要使用交流耦
合差分测量。因此，改进的敲击检测功能所用的时序值和
阈值不同于正常敲击检测功能所用的时序值和阈值。
XHI BW
使用改进的敲击检测功能时，新值必须根据测试结果确
定。一般而言，设置的时序值(位于DUR、latent或window
寄存器)不应小于输出数据速率所设置的时间阶跃分辨率。
改进的敲击检测所用的阈值通常可以远小于正常敲击检测
所用的阈值。所用的值取决于BW_RATE寄存器中的值，
应当通过系统测试确定。详情参见阈值部分。
TIME LIMIT
FOR TAPS
(DUR)
TIME LIMIT
FOR TAPS
(DUR)
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寄存器
的值大于0x10 (20 ms)，window寄存器的值大于0x40 (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。
敲击符号
LATENCY
TIME
(LATENT)
TIME WINDOW FOR
SECOND TAP (WINDOW)
检测到负加速度时，产生负符号，对应于目标轴的器件正
面上的敲击。器件正面是指沿该方向的运动产生正加速度
的一面。例如，在对应于+X方向的表面(图49中标示为“前”)上
敲击时，产生x轴的负符号。在图49标示为“左”的表面上敲
击时，产生y轴的负符号；在标示为“上”的表面上敲击时，
产生z轴的负符号。相反，在背面、右侧或下侧敲击将产
生相应轴的正符号。
INVALIDATES
DOUBLE TAP AT
END OF DUR
+z
08167-039
XHI BW
TIME LIMIT
FOR TAPS
(DUR)
图48. 无效双击的敲击中断功能
TOP
(+Z)
设置INT_ENABLE寄存器(地址0x2E)的相应位，便可检测
单击和/或双击。设置TAP_AXES寄存器(地址0x2A)的相应
位，可以控制单击/双击检测的参与轴。为使双击功能工作，
latent寄存器和window寄存器必须设置为非零值。
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寄存器和
Rev. B | Page 30 of 40
+y
LEFT
(+Y)
+x
FRONT
(+X)
图49. 坐标系统的3D方向
08167-046
TIME LIMIT
FOR TAPS
(DUR)
08167-038
XHI BW
INVALIDATES DOUBLE TAP IF
SUPRESS BIT IS SET
ADXL346
阈值
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
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
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
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
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
不清除，器件无法进入自动休眠模式。ACT_TAP_STATUS
寄存器(地址0x2B)的asleep位指示器件是否处于休眠状态。
假设ADXL346灵敏度如表1所列，简单的校验方法是测量
偏移。然后使用内置偏移寄存器(寄存器0x1E、0x1F和
0x20)，自动补偿该偏移量。这样，DATAX、DATAY和
DATAZ寄存器(地址0x32至地址0x37)寄存器收集的数据已
经补偿偏移。
在无翻转或单点校准方案中，器件方位如下：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，但对于100 Hz或更高数据率，建议初步选择
0.1秒的有效数据。100 Hz数据速率时，这相当于10个样本。
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0 g测量结果和z轴上的1 g测量结果分别存储为
X0g、Y0g和Z+1g。
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
出中减去这些值进行补偿，以获取实际加速度：
休眠模式与低功耗模式
XACTUAL = XMEAS − X0g
在要求低数据速率和低功耗(牺牲噪声性能)的应用中，建
议 使 用 低 功 耗 模 式 。 使 用 低 功 耗 模 式 时 会 保 留 DATA_
READY中断和FIFO功能，以便对加速度数据进行后处理。
休眠模式虽能提供低数据速率和低功耗，但并不适合进行
连续数据采集。
YACTUAL = YMEAS − Y0g
不过，如果休眠模式与自动休眠模式和链接模式一起使
用，则检测到静止时，器件可以自动切换到低功耗、低采
样速率模式。为了防止产生多余的静止中断，将自动禁用
静止中断功能，并使能活动功能。ADXL346处于休眠模式
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。检测到运动时，加速度计自动切换回应用
的原始数据速率，并提供运动中断，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。
偏移校准
加速度计为机械结构，包含可以自由移动的元件。这些活
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，因为它定义了加速度
测量的基线。组装含有加速度计的系统时，可能会施加额
外的应力。这些应力可能来自(但不限于)：元件焊接、安
装时的电路板应力和元件上涂抹的任何混合物。如果有必
要校准，建议系统组装完成后进行校准，以补偿这些影响。
因为z轴测量在1 g场完成，所以在无翻转或单点校准方案中，
假定为z轴的理想灵敏度SZ。从Z+1g减去该值得到z轴偏移，
然后从未来测量值减去z轴偏移，获得实际值：
Z0g = Z1g − SZ
ZACTUAL = ZMEAS − Z0g
使 用 偏 移 寄 存 器 (寄 存 器 0x1E、 寄 存 器 0x1F和 寄 存 器
0x20)，ADXL346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DATAX、DATAY和DATAZ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
则会消除负偏移。该寄存器的比例因子为15.6 mg/LSB，与
选定的g范围无关。
举例来说，假设ADXL346处于全分辨率模式，灵敏度典型
值为256 LSB/g。器件调整如下：z轴在重力场，x轴、y轴和
z轴输出分别测得为+10 LSB、−13 LSB和+9 LSB。使用前面的
公式，X0g为+10 LSB，Y0g为−13 LSB，Z0g为+9 LSB。全分辨
率下，每个输出LSB为3.9 mg或偏移寄存器LSB的四分之一。
Rev. B | Page 31 of 40
ADXL346
由于偏移寄存器为附加寄存器，要加负号，并四舍五入至
最接近的偏移寄存器LSB：
XOFFSET = −Round(10/4) = −3 LSB
YOFFSET = −Round(−13/4) = 3 LSB
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。与ADXL346的所有寄存器一样，
当器件电源移除后，偏移寄存器不保留写入的值。重新启
动ADXL346后，偏移寄存器回到默认值0x00。
由于无翻转或单点校准方法假定z轴为理想灵敏度，因此
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。
使用自测
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
同一轴的加速度输出之间的差值(见表1的尾注8)。该定义
假设传感器不在这两个测量间移动，因为如果传感器移动，
非自测相关移位会破坏测试。
准确的自测测量需要ADXL346正确配置。器件应设置成
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耗模式，方法
是确保BW_RATE寄存器的LOW_POWER位(位D4)清零
(LOW_POWER位 = 0)，以启动自测测量。建议将器件设置
为全分辨率16 g模式，以确保整个自测移位有足够的动态范
围 。 这 可 通 过 将 DATA_FORMAT寄 存 器 (地 址 0x31)的
FULL_RES位(位D3)置1并将值0x03写入范围位(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。
针对准确自测测量对器件进行配置后，应从传感器读取x
轴、y轴和z轴加速度数据的多个样本并取平均值。系统设
计人员可选择平均样本数，但对于100 Hz或更高数据率，建
议初步选择0.1秒的有效数据。100 Hz数据速率时，这相当于
10个样本。如果数据速率小于100 Hz，建议取至少10个样本
的平均值。平均值应储存并适当标记为自测禁用数据，即
XST_OFF、YST_OFF和ZST_OFF。
然后，应将DATA_FORMAT寄存器(地址0x31)的位D7置1
来使能自测。使能自测后，输出需要一些时间(约4个样本)
来建立。输出建立后，应再次捕获x轴、y轴和z轴加速度数
据的多个样本并取平均值。建议选择与之前相同数量的样
本来求取此平均值。平均值应再次储存并适当标记为自测
使能数据，即XST_ON、YST_ON和ZST_ON。然后，通过将DATA_
FORMAT寄存器(地址0x31)的位D7清零来禁用自测。
根据自测使能时和禁用时的存储值来计算自测变化，如下
所示：
XST = XST_ON − XST_OFF
YST = YST_ON − YST_OFF
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的比例因子乘以每个
值。此外，表15至表18对应于转换为LSB的自测范围，并
可与Vs为2.6 V时测得的自测变化比较。其他电压下，最小和
最大自测输出值应根据(乘以)表14所示的比例因子进行调
整。如果器件置于±2 g、10位或全分辨率模式下，则应使用
表15列出的值。虽然可使用固定10位模式或16 g以外的范围，
但这将需要使用一组不同的值，如表16至表18所示。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。这种方法可以消除测试
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。
方向检测
ADXL346的方向功能通过orient寄存器(地址0x3C)同时报告
2D和3D方向。V2和V3位(orient寄存器的D6和D3位)报告
2D和3D方向码的有效性。如果V2或V3置1，则相应的代码
为有效方向。如果V2或V3清0，则加速度计的方向未知，
例如方向可能处于有效区域之间的死区内。
Rev. B | Page 32 of 40
ADXL346
PORTRAIT
2D方向检测利用x轴和y轴与重力的关系来确定加速度计的
方向(见图50和表25)。纵向正向是指x轴几乎与重力矢量对
齐，指向上方，与重力矢量方向相反。纵向负向与竖直正
向相反，x轴指向下方，与重力矢量方向一致。横向正向
是指y轴几乎与重力矢量对齐，指向上方，远离重力矢
量。横向负向是与横向正向相反的方向。死区如图50的纵
向正向(+X)和纵向负向(−X)方向图所示。对于横向正向
(+Y)和横向负向(−Y)，这些区域也存在，如图50所示。
POSITIVE (00)
+Y
+Y
+g
+g
+X
LANDSCAPE
POSITIVE (10)
+Y
NEGATIVE (11)
+X
+g
+X
08167-040
+g
+Y
图50. 2D方向和对应的代码
两个方向位置之间的死区宽度由ORIENT_CONF寄存器(地
址0x3B)的死区位(位[D6:D4])值确定。死区大小可按照表24
给出的值指定。死区角是指方向被视为无效的总角度。因
此，如果一个死区为15.4，则两个相邻区域的等分线左右
各有7.7。图51显示了一个15.4死区的例子。应当注意，表24所
示的值对应于典型的死区角度，其中重力矢量完全包含在
两个轴中(xy、xz或yz)，这些值只能用作设置的出发点。
如果器件方向不正，导致重力在三个轴上的投影都不是零
度，那么有效灵敏度会降低，死区角也会增大。因此，对
于具体应用需要进行评估，以确定死区的最佳设置。
PORTRAIT
POSITIVE
为消除大部分人为运动影响，例如步行或摇晃，选择的
ORIENT_CONF寄存器(地址0x3B)的分频位(位[D2:D0])值
应将带宽有效限制在1 Hz或2 Hz。例如，输出数据速率为
100 Hz时，选择分频值为3 (ODR/100)将获得1 Hz的方向检测
带宽。为实现最佳效果，建议正常功耗模式下使用25 Hz以
上的输出数据速率，低功耗模式下使用200 Hz以上的输出数
据速率。
45°
37.3°
52.7°
DEADZONE
+X
LANDSCAPE
POSITIVE
+Y
+g
08167-041
检测方向变化的算法是在对输出加速度数据进行滤波以消
除高频运动效应之后执行。这是利用一个低通滤波器来执
行，其带宽由分频位(ORIENT_CONF寄存器，地址0x3B)
设置。方向滤波器同样使用输出数据寄存器(地址0x32至
0x37)提供的输出数据，因此，orient寄存器(地址0x3C)的
更新速率与BW_RATE寄存器(地址0x2C)设置的数据速率相
同。由于使用该输出数据，因此方向滤波器的带宽取决于
BW_RATE寄存器设置的值，表24中的分频带宽值参考选
定的输出数据速率。
DEADZONES
+X
3D方向还包括z轴。如果将加速度计置于笛卡尔坐标系
中，如“敲击符号”部分的图49所示，则器件上侧对应于正Z
轴方向，前方对应于正x轴方向，右侧对应于正y轴方向。
表26所示的状态对应于加速度计的哪一侧指向上方，与重
力矢量方向相反。如图49所示，加速度计处于上方状态。
如果器件翻转，使得上方朝下，与重力方向一致，则加速
度计报告方向处于下方状态。如果调整器件，使得正x轴
或正y轴方向朝上，远离重力矢量，则加速度计报告方向
分别为正面或左侧。
NEGATIVE (01)
图51. 15.4死区的方向
ORIENT_CONF寄存器(地址0x3B)的INT_ORIENT位(位D7)
置1时，如果器件被置于新的有效方向，就会产生中断。
一次只能有一个方向检测模式(2D或3D)产生中断。方向检
测模式通过设置或清零ORIENT_CONF寄存器(地址0x3B)
的INT_3D位(位D3)来选择。更多信息参见“寄存器0x3BORIENT_CONF(读/写)”部分。
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ADXL346
写入BW_RATE寄存器或将器件置于待机模式会复位方向
功能，清除方向滤波器和方向状态。然而，如果下一输出
样本期间的方向不同于默认值(2D检测是+X，3D方向未定)，
这些操作将导致方向中断(如已使能)。
是DATAx0寄存器的位D6。在全分辨率模式下，数据左对
齐时，LSB的位置根据选定的输出范围而变化。对于±2 g范
围，LSB为DATAx0寄存器的位D6；对于±4 g，则为DATAx0的
位D5；对于±8 g，则为DATAx0寄存器的位D4；而对于±16 g，
则为DATAx0寄存器的位D3，如图53所示。
高位数据速率的数据格式
在固定10位分辨率模式，当输出数据速率为3200 Hz和1600 Hz
且输出范围为±4 g、±8 g和±16 g时，得到的LSB有效且随着
应用的加速度而变化。因此，在这些工作模式中，输出数
据右对齐时，位D0并不总为0；输出数据左对齐时，位D6
并不总为0。以800Hz或更低的数据速率工作时，在所有范
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。
3200 Hz和1600 Hz输出数据速率下的数据格式变化取决于工
作模式(全分辨率或固定10位分辨率)和所选输出范围。
在全分辨率或±2 g、10位分辨率模式下使用3200 Hz或1600 Hz
输出数据速率时，输出数据字的LSB始终为0。数据未对齐
时，这对应于DATAx0寄存器的位D0，如图52所示。数据
左对齐且器件在±2 g、10位模式下工作时，输出数据字的LSB
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 THE ±2g,
FULL-RESOLUTION AND ALL 10-BIT MODES.
08167-145
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52. 输出数据右对齐时的数据格式
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 ALL 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53. 输出数据左对齐时的数据格式
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08167-146
LSB FOR ±16g, FULL-RESOLUTION MODE.
ADXL346
10k
噪声性能
X-AXIS
Y-AXIS
Z-AXIS
低功耗模式(BW_RATE寄存器(地址0x2C)的LOW_POWER
位 = 1)下，对于所有有效数据速率，ADXL346的噪声均为常
数，如表8所示。x轴和y轴的典型值小于2.83 LSB rms，z轴
的典型值小于4.25 LSB rms。
OUTPUT NOISE (LSB rms)
6
5
X-AXIS, NORMAL POWER
Y-AXIS, NORMAL POWER
Z-AXIS, NORMAL POWER
X-AXIS, LOW POWER
Y-AXIS, LOW POWER
Z-AXIS, LOW POWER
3
2
08167-147
0
3.13 6.25 12.50 25
50 100 200 400
OUTPUT DATA RATE (Hz)
1
10
100
AVERAGING PERIOD, (s)
1k
10k
X-AXIS
140
Y-AXIS
Z-AXIS
130
120
110
100
90
08167-149
PERCENTAGE OF NORMALIZED NOISE (%)
150
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
SUPPLY VOLTAGE, VS (V)
图56. 归一化噪声与电源电压的关系
非2.6 V电压下的操作
ADXL346在电源电压VS = 2.6 V下进行测试且以其为额定电
源电压，然而，VS可以高达2.75 V或低至1.7 V。某些性能参
数随着电源电压变化而变化，包括偏移、灵敏度、噪声、
自测和电源电流。
电源电压改变时，静电力会发生细微变化，导致偏移和灵
敏度也有细微变化。在电源电压VS = 1.8 V下运行时，x轴和
y轴偏移通常比VS = 2.6 V运行时高25 mg。在电源电压VS = 1.8 V
下运行时，Z轴通常要比在电源电压VS = 2.6 V下运行时低
20 mg。VS = 2.6 V时，x轴和y轴的灵敏度为标称值256 LSB/g
(全分辨率或±2 g、10位分辨率)，而电源电压为1.8 V时，其
灵敏度变为250 LSB/g。z轴灵敏度不受电源电压影响，2.6 V时
和1.8 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值。
4
1
0.1
图55. 艾伦偏差
图55显示了ADXL346的典型艾伦偏差。如图所示，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)。该图还显示x轴和y轴的噪声密度为
420 μg/√Hz，z轴为530 μg/√Hz。
7
100
10
0.01
图54为ADXL346在正常功耗模式和低功耗模式下运行时的
噪声性能趋势。
图56显示了ADXL346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 = 2.6 V。在电源
电压范围内，x轴的噪声性能最佳，相对于1.8 V标称电源电
压工作模式的增幅一般小于25%。y轴和z轴的噪声性能相当，
相对于1.8 V标称电源电压工作模式的增幅一般小于35%。应
注意，如图54所示，z轴的噪声一般高于y轴；因此，随着
电源电压的变化，虽然z轴和y轴噪声大致以同样的百分比
变化时，但z轴的变化幅度比y轴的变化幅度要大。
1k
08167-148
ALLAN DEVIATION (µg)
表1所示的噪声规格对应于ADXL346在正常功耗模式、100 Hz
的输出数据速率(BW_RATE寄存器(地址0x2C)的LOW_
POWER位 = 0，rate位 = 0x0A)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，ADXL346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100 Hz，每当数据速率加倍时，噪声即大致变大
√2倍。例如，在400 Hz的输出数据速率下，x轴和y轴的典型
噪声小于2 LSB rms，z轴的典型噪声小于3 LSB rms。
800 1600 3200
图54. 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. B | Page 35 of 40
ADXL346
使用最低数据速率时，建议限制该器件的工作温度范围，
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6.25 Hz的数据速率，还建议在整个温度范
围内进行校准。
100
80
0.10Hz
0.20Hz
0.39Hz
0.78Hz
1.56Hz
3.13Hz
6.25Hz
60
40
20
0
08167-056
ADXL346提供多种输出数据速率和带宽选择，为广泛的应
用而设计。但是，在最低数据速率时，如低于6.25 Hz时，
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57、图58和图59显示了ADXL346在6.25 Hz和更低数
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，非零值对应
于该数据速率下温度变化引起的额外偏移量。
120
NORMALIZED OUTPUT (LSB)
最低数据速率时的偏移性能
140
25
35
45
55
65
75
85
TEMPERATURE (°C)
图57. 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 = 2.6 V
140
120
NORMALIZED OUTPUT (LSB)
数据手册还讨论了噪声性能、自测响应和电源电流的变化。
有关噪声性能的更多信息，请参阅“噪声性能”部分。自测
部分讨论了在整个电压范围内的自测操作、与电源电压的
平方关系，以及自测响应的g值与LSB的换算。最后，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。
100
80
0.10Hz
0.20Hz
0.39Hz
0.78Hz
1.56Hz
3.13Hz
6.25Hz
60
40
0
08167-057
20
25
35
45
55
65
75
85
TEMPERATURE (°C)
图58. 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 = 2.6 V
140
NORMALIZED OUTPUT (LSB)
120
100
80
0.10Hz
0.20Hz
0.39Hz
0.78Hz
1.56Hz
3.13Hz
6.25Hz
60
40
20
–20
08167-058
0
25
35
45
55
65
75
85
TEMPERATURE (°C)
图59. 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 = 2.6 V
Rev. B | Page 36 of 40
ADXL346
加速度灵敏度轴
AZ
AX
08167-042
AY
图60. 加速度灵敏度轴(沿敏感轴加速时相应输出增加)
XOUT = +1g
YOUT = 0g
ZOUT = 0g
TOP
TOP
XOUT = 0g
YOUT = +1g
ZOUT = 0g
XOUT = –1g
YOUT = 0g
ZOUT = 0g
XOUT = 0g
YOUT = 0g
ZOUT = +1g
图61. 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
08167-043
TOP
XOUT = 0g
YOUT = –1g
ZOUT = 0g
TOP
GRAVITY
ADXL346
布局和设计建议
图62给出了推荐的印刷电路板焊盘图形。图63和表27提供了有关推荐焊接温度曲线的详细信息。
0.8000
0.3000
3.3500
0.5000
08167-044
3.3500
图62. 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
TSMAX
TSMIN
tS
RAMP-DOWN
PREHEAT
t25°C TO PEAK
TIME
08167-045
TEMPERATURE
RAMP-UP
TL
图63 推荐的焊接温度曲线
表27. 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，焊接外形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
ADXL346
外形尺寸
3.10
3.00 SQ
2.90
0.50
BSC
0.50
13 14
16
1
0.250
9
6
5
8
BOTTOM VIEW
TOP VIEW
1.00
0.95
0.85
0.350
0.10
0.275
END VIEW
0.79
0.74
0.69
SEATING
PLANE
01-13-2010-B
PIN 1
CORNER
图64. 16引脚基板栅格阵列封装 [LGA]
(CC-16-3)
焊接端子为镍上镀金
尺寸单位：mm
订购指南
型号1
ADXL346ACCZ-R2
ADXL346ACCZ-RL
ADXL346ACCZ-RL7
EVAL-ADXL346Z
EVAL-ADXL346Z-DB
EVAL-ADXL346Z-M
测量范围(g)
±2, ±4, ±8, ±16
±2, ±4, ±8, ±16
±2, ±4, ±8, ±16
EVAL-ADXL346Z-S
1
额定电压(V)
2.6
2.6
2.6
温度范围
−40°C至+85°C
−40°C至+85°C
−40°C至+85°C
封装描述
16引脚基板栅格阵列[LGA]
16引脚基板栅格阵列[LGA]
16引脚基板栅格阵列[LGA]
评估板
惯性传感器开发/数据记录板
ADI公司的惯性传感器评估系统
(包括ADXL346卫星板)
ADXL346卫星板，独立式
Z = 符合RoHS标准的器件。
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封装选项
CC-16-3
CC-16-3
CC-16-3
标识码
Y2Z
Y2Z
Y2Z
ADXL346
注释
I2C指最初由Philips Semiconductors(现为NXP Semiconductors)开发的一种通信协议。
ADI公司为汽车应用提供专用产品，详情请联系当地ADI公司销售代表。ADI公司销售的标准产品并非设计用于或未经批准用于生命支持、植入式医疗设备、交通运输、核、安全或其他
设备；在此类应用中，产品故障可能会引起人身伤亡、严重财产损失或严重环境灾难。买方使用或销售标准产品以用于上述危重应用时，一切风险概由买方承担；由于这种不合目的的
使用而导致ADI公司蒙受损失、索赔或发生诉讼时，买方同意保护并赔偿ADI公司，使其不受损害。
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D08167sc-0-5/11(B)
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