MPU6050开发 — 基本概念简介

MPU6050开发 — 基本概念简介如需转载请注明出处 https blog csdn net article details 上一篇文章简单的介绍了 MPU6050 里面有好多概念不明白 3 轴 6 轴 9 轴 加速度计 磁力针 DMP 等等 都是什么玩意 啊 这道题我不会做 太难了 带着这些问题 继续看芯片手册 一 概述 MPU 60X0 由以下几个关键块和功能组成

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上一篇文章简单的介绍了 MPU6050,里面有好多概念不明白,3轴、6轴、9轴、加速度计、磁力针、DMP等等。

都是什么玩意。。。啊!!这道题我不会做,太难了!

带着这些问题,继续看芯片手册。

一、概述

 

MPU-60X0由以下几个关键块和功能组成:

 

 

 

其系统结构图:

MPU6050开发 -- 基本概念简介

接下来就一一的开始看。

二、带有16位ADC和信号调理的三轴MEMS陀螺仪

MPU-60X0由三个独立的振动MEMS速率陀螺仪组成,可检测旋转角度X轴,Y轴和Z轴。 当陀螺仪围绕任何感应轴旋转时,科里奥利效应就会产生电容式传感器检测到的振动。 所得到的信号被放大,解调和滤波产生与角速度成比例的电压。 该电压使用单独的片内数字化16位模数转换器(ADC)对每个轴进行采样。 陀螺仪传感器可以全面范围的被数字编程为每秒±250,±500,±1000或±2000度(dps)。 ADC样本速率可以从每秒8,000个采样点编程到每秒3.9个采样点,并且可由用户选择低通滤波器可实现广泛的截止频率。

 

三、具有16位ADC和信号调理的三轴MEMS加速度计

MPU-60X0的3轴加速度计为每个轴使用单独的检测质量。 加速沿着一条特定轴在相应的检测质量上引起位移,并且电容式传感器检测到该位移位移有差别。 MPU-60X0的架构降低了加速度计的敏感度制造变化以及热漂移。 当设备放置在平坦的表面上时,将进行测量在X和Y轴上为 0g,在Z轴上为+ 1g。 加速度计的比例因子在工厂进行校准并且在名义上与电源电压无关。 每个传感器都有一个专用的sigma-delta ADC来提供数字输出。 数字输出的满量程范围可以调整到±2g,±4g,±8g或±16g。

 

 

四、数字运动处理器(DMP)

嵌入式数字运动处理器(DMP)位于MPU-60X0内部,可从主机处理器中卸载运动处理算法的运算。 DMP从加速度计,陀螺仪以及其他第三方传感器(如磁力计)获取数据,并处理数据。结果数据可以从DMP的寄存器中读取,或者可以在FIFO中缓冲。 DMP可以访问其中的一个MPU的外部引脚,可用于产生中断。
DMP的目的是卸载主机处理器的时序要求和处理能力。通常,运动处理算法应该以高速运行,通常在200Hz左右,以提供低延迟的精确结果。即使应用程序以更低的速率更新,这也是必需的。例如,一个低功率的用户界面可能会以5Hz的速度更新,但运动处理仍然应该以200Hz运行。 DMP可以作为一种工具使用,以最大限度地降低功耗,简化定时,简化软件架构,并在主机处理器上节省宝贵的MIPS,以便在应用中使用。

 

 

五、主要 I2C 和 SPI 串行通信接口

 

MPU-60X0使用 SPI(仅MPU-6000) I2C 串行通信至系统处理器接口。 与系统处理器通信时,MPU-60X0始终充当从属设备 LSB的 I2C 从地址的地址由引脚9(AD0)设置(一般接地)。
MPU-60X0与其主机之间的通信逻辑电平如下:
    MPU-6000:与主机通信的逻辑电平由VDD上的电压设置
    MPU-6050:与主机通信的逻辑电平由VLOGIC上的电压设置


 

六、辅助I2C串行接口

MPU-60X0 具有一个辅助 I2C 总线,用于与片外3轴数字输出磁力计进行通信或其他传感器。 

 

两种工作模式:

I2C Master Mode,此时MPU-60X0作为主设备与外接传感器通信; 

Pass-Through Mode, 此时仅用作连接, 允许MPU和外接传感器同时和芯片通信。

因为我没有用到磁力针,这部分不详讲。

 

到此就搞清楚了:

GY-521MPU6050 是三维角度传感器,为全球首例集成六轴传感器的运动处理组件。

这里的六轴,代表的是它内置了一个三轴 MEMS 陀螺仪、一个三轴 MEMS 加速度计,一个数字运动处理引擎(DMP)。它还有用于第三方的数字传感器接口的辅助 I2C 串行接口,比如当辅助 I2C 串行接口连接到一个三轴磁力计,MPU6050 能提供一个完整的九轴融合输出到其主 I2C 端口。 

 

下图标明了传感器的参考坐标系( XYZ组成右手系)以及 3个测量轴和旋转方向。

旋转的正向可用右手螺旋定则判断

        MPU6050开发 -- 基本概念简介

七、内部时钟生成

 

 

八、传感器数据寄存器

传感器数据寄存器包含最新的陀螺仪,加速度计,辅助传感器和温度测量数据。 它们是只读寄存器,可通过串行接口访问。 这些寄存器的数据可以随时读取。 但是,可以使用中断函数来确定新数据何时可用。

 

 

九、FIFO

 

MPU-60X0包含一个可通过串行接口访问的1024字节FIFO寄存器 FIFO配置寄存器决定哪个数据写入FIFO。 可能的选择包括陀螺仪数据,加速计数据,温度读数,辅助传感器读数和 FSYNC 输入。 FIFO 计数器跟踪 FIFO 中包含的有效数据字节数。 FIFO寄存器支持突发读取。 中断功能可用于确定新数据何时可用。

 

 

 

十、中断

中断功能通过中断配置寄存器进行配置。 可配置的项目包括INT引脚配置,中断锁存和清除方法以及中断触发器。 可触发中断的项目有:

 

(1)时钟发生器锁定到新的参考振荡器(用于切换时钟源); 

(2)可以读取新数据(来自FIFO和数据寄存器); 

(3)加速度计事件中断; 

(4)MPU-60X0 没有收到辅助传感器的确认I2C总线。 

中断状态可以从中断状态寄存器读取。

十一、数字输出温度传感器

片上温度传感器和ADC用于测量MPU-60X0芯片温度。 ADC的读数可以从FIFO或传感器数据寄存器读取

 

 

十二、偏压和LDO

偏压和LDO部分产生MPU-60X0所需的内部电源和参考电压和电流。 其两个输入是一个2.375至3.46V的未调整VDD和一个1.71V至VDD(仅MPU-6050)的VLOGIC逻辑参考电源电压。 在REGOUT,LDO输出被一个电容旁路。

 

 

十三、电荷泵

板载电荷泵产生MEMS振荡器所需的高电压。 其输出在CPOUT旁边被一个电容旁路。

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