IAM-20680

概述：
IAM-20680是一个用于汽车应用的6轴运动跟踪设备，它将一个3轴陀螺仪和一个3轴加速度计结合在一个小型3x3x0.75mm(16针LGA)包中。它还具有一个512字节的FIFO，可以降低串行总线接口上的流量，然后进入低功耗模式，允许系统处理器突发读取传感器数据的流量，并降低功耗。IAM-20680通过其6轴集成，使制造商能够消除昂贵而复杂的选择、认证和系统级集成，从而保证最佳的运动性能。
该陀螺仪有一个可编程的全规模范围的±250dps，±500dps，±1000dps，和±2000dps。加速度计具有用户可编程加速度计全尺寸范围±2g、±4g、±8g和±16g。两个传感器的初始灵敏度降低了生产线的校准要求。其他行业领先的功能包括片上的16位adc、可编程数字滤波器、嵌入式温度传感器和可编程中断。该设备具有I2C和SPI串行接口，VDD操作范围为1.71V到3.6V，以及一个独立的数字IO电源，VDDIO从1.71V到3.6V。
特点：
①应用程序处理器的低功耗操作中的运动唤醒中断
②根据AEC-Q100标准进行的可靠性测试（车规级）
③使用40 0kHz的I2C或8MHz的SPI与设备的所有寄存器进行通信。

注：①FS_SEL=0 ±250 dps 是一个寄存器中的两个bit配置角速度的选择

AFS_SEL=0是加速的配置寄存器ACCEL_CONFIG的ACCEL_FS_SEL[1:0]




关于FIFO
IAM-20680包含一个512字节的FIFO寄存器，可以通过串行接口访问。FIFO配置寄存器决定哪些数据被写入FIFO。可能的选择包括陀螺仪数据、加速度计数据、温度读数和FSYNC输入。FIFO计数器跟踪FIFO中包含多少字节。FIFO寄存器支持突发读取。中断功能可用于确定何时有新数据。IAM-20680允许在低功耗加速计模式下进行FIFO读取。

传感器初始化及初始配置

IAM-20680的基本配置包括以下步骤：
①传感器的初始化和时钟源的选择
②输出数据速率（即采样频率）的选择
③全尺寸范围选择
④滤波器频率选择
⑤电源模式选择
传感器的初始化和时钟源的选择
要初始化传感器，请执行复位，并让IAM-20680通过将寄存器PWR_MGMT_1（地址0x6B）设置为0x81来选择最佳时钟源。
输出数据速率选择
要将输出数据速率(ODR)设置为所需的频率，请通过将寄存器SMPLRT_DIV（地址0x19）设置为所需的值来选择采样速率分隔器。例如，要将输出数据速率设置为100Hz，请将0x09写入SMPLRT_DIV。
全尺寸范围选择
要设置加速度计的全比例范围(FSR)，请将寄存器ACCEL_CONFIG（地址0x1C）设置为所需值。例如，要将加速度计的FSR设置为2g，请将0x00写入ACCEL_CONFIG。要设置陀螺仪的FSR，请将寄存器GYRO_CONFIG（地址0x1B)设置为所需的值。例如，要将陀螺仪的FSR设置为250dps，请将0x00写入GYRO_CONFIG。
过滤器选择
要设置加速度计的数字低通滤波器(DLPF)的转角频率，请将寄存器ACCEL_CONFIG2（地址0x1D）设置为所需值。例如，要将加速度计DLPF的角频率设置为10.2Hz，将0x05写入ACCEL_CONFIG2。要设置陀螺仪DLPF的角频率，请将寄存器配置（地址0x1A）设置为所需值。例如，要将陀螺仪DLPF的角频率设置为10Hz，将0x05写入配置。

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可编程中断

IAM-20680有一个可编程的中断系统，它可以在INT引脚上产生一个中断信号。状态标志表示中断的来源。可以单独启用和禁用中断的源。

运动检测/FIFO溢出/数据准备
运动唤醒中断
这个功能应该和MPU6050自由落地中断，加速度中断，静止中断一样。即IAM-20680提供了运动检测能力。一个合格的运动样本是指来自任何轴的高传递的样本具有超过用户可编程阈值的绝对值。以下步骤说明如何配置运动中唤醒中断。

大概了解功能之后我们先撘一下底层的代码，用的是FLEXI2C，SDK3.0.0.开发环境是S32DS，平台是S32K146。代码还是之前UART+CAN的那个为基础。前面的文章有介绍！！！

SDK封装

/*flex io i2c*/
/* func:   mcu flexioi2c open API* prara:  none* return: BOOLEAN*/
BOOLEAN hal_flexio_i2c_open(void)
{FLEXIO_DRV_InitDevice(INST_FLEXIO_I2C1, &flexIODeviceState);INT_SYS_SetPriority(FLEXIO_IRQn, configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY + 1);if (FLEXIO_I2C_DRV_MasterInit(INST_FLEXIO_I2C1, &flexio_i2c1_MasterConfig0, &i2cMasterState)){return FALSE;}if (hal_exrtc_handle.tranf_mutex == NULL){hal_exrtc_handle.tranf_mutex = xSemaphoreCreateMutex();if (hal_exrtc_handle.tranf_mutex == NULL){return FALSE;}}hal_exrtc_handle.ch_status = I2C_STATUS_OPEN;return TRUE;
}
/* func:   mcu flexioi2c read API* prara:  * return: BOOLEAN*/
BOOLEAN hal_flexio_i2c_write(i2c_data_t *data)
{INT8U* buf;INT16U len=data->len+1;if (hal_exrtc_handle.ch_status==I2C_STATUS_CLOSE){return false;}len = len - (len % 4) + 4;buf = os_malloc(len * sizeof(INT8U));if (NULL == buf){return FALSE;}BOOLEAN status = xSemaphoreTake(hal_exrtc_handle.tranf_mutex, 1000);if (status == FALSE){return FALSE;}FLEXIO_I2C_DRV_MasterInit(INST_FLEXIO_I2C1, &flexio_i2c1_MasterConfig0, &i2cMasterState);buf[0] = data->regaddr;memcpy(&buf[1], data->data, data->len);if (FLEXIO_I2C_DRV_MasterSendDataBlocking(&i2cMasterState, &buf, data->len + 1, true, 100ul)){xSemaphoreGive(hal_exrtc_handle.tranf_mutex);vPortFree(buf);return FALSE;}xSemaphoreGive(hal_exrtc_handle.tranf_mutex);vPortFree(buf);return TRUE;}BOOLEAN hal_flexio_i2c_read(i2c_data_t *data)
{INT8U dev_regaddr = data->regaddr;if (hal_exrtc_handle.ch_status == I2C_STATUS_CLOSE){return FALSE;}BOOLEAN status = xSemaphoreTake(hal_exrtc_handle.tranf_mutex, 1000);if (status == FALSE){return FALSE;}FLEXIO_I2C_DRV_MasterInit(INST_FLEXIO_I2C1, &flexio_i2c1_MasterConfig0, &i2cMasterState);if (FLEXIO_I2C_DRV_MasterSendDataBlocking(&i2cMasterState, &dev_regaddr, 1, true, 100UL)){xSemaphoreGive(hal_exrtc_handle.tranf_mutex);return FALSE;}if (FLEXIO_I2C_DRV_MasterReceiveDataBlocking(&i2cMasterState, data->data, data->len, true, 100UL)){xSemaphoreGive(hal_exrtc_handle.tranf_mutex);return FALSE;}xSemaphoreGive(hal_exrtc_handle.tranf_mutex);return TRUE;
}

目前是在freertos基础上使用flexIO I2c，因为公司的PCBA没有寄过来，现在先在已有的硬件基础上调驱动，现在的IIC SLAVE是PCF8563 一颗时钟芯片， 写地址是A2H 读地址是A3H。为什么slave addr是81呢？是因为从机地址前七位为设备地址最后一位为读写方向，即1010001是前7位在没加上读写位之前是01010001即0x51 十进制是81，加上读写位之后是10100010/10100011即A2/A3。

void vRtcDataProcessingTask(void)
{   rtc_time_t time_R;uint8_t buf[5]={01,02,03,04,05};rtc_time_t time_s ={.year   = 22,.month  = 1,.day    = 23,.hour   = 20,.minute = 51,.second = 0,};count5++;//hal_rtc_write(&time_s);extern flexio_i2c_master_state_t i2cMasterState;FLEXIO_I2C_DRV_MasterSendDataBlocking(&i2cMasterState, &buf, 5+1, true, 100ul);for (;;){PINS_DRV_TogglePins(PTE,1<<12);hal_rtc_read(&time_R);vTaskDelay(5000);}
}

先忽略我的封装函数，直接用底层SDKFLEXIO_I2C_DRV_MasterSendDataBlocking测试一下，用逻辑分析仪看一下波形。

关于这个SDK函数我在调试的时候出现过进入硬件中断，当时我把SDKFLEXIO_I2C_DRV_MasterSendDataBlocking放在创建任务与开启定时器之前来写IIC，在该函数内部OSIF_SemaWait用来等待总线空闲信号量，一直等不到进入硬件中断，后来我把这个函数放到任务里就好了。
rtc相关函数封装

static INT8U hal_rtc_DecToBcd2(uint8_t BINValue)
{return ((BINValue / 10) << 4) + (BINValue % 10);
}BOOLEAN hal_rtc_write(rtc_time_t* time)
{BOOLEAN status = TRUE;i2c_data_t rtc_data;INT8U buf[7] = {0};if (time->month > 12 || time->month == 0  || time->day > 31 || time->day == 0 || \time->hour > 23  || time->minute > 59 || time->second > 59){return FALSE;}rtc_data.regaddr = TIME_SECONDS;rtc_data.len = 7;rtc_data.devaddr = RTC_DEV_ADDR;buf[6] = hal_rtc_DecToBcd2(time->year % 100);buf[5] = hal_rtc_DecToBcd2(time->month);buf[4] = 0; /* Sunday */buf[3] = hal_rtc_DecToBcd2(time->day);buf[2] = hal_rtc_DecToBcd2(time->hour);buf[1] = hal_rtc_DecToBcd2(time->minute);buf[0] = hal_rtc_DecToBcd2(time->second);rtc_data.data = buf;status = hal_flexio_i2c_write(&rtc_data);return status;
}
static INT8U hal_rtc_Bcd2ToDec(INT8U BCDValue)
{INT8U tmp = 0;tmp = ((BCDValue & 0xF0) >> 4) * 10;tmp = tmp + (BCDValue & 0x0F);return tmp;
}BOOLEAN hal_rtc_read(rtc_time_t* time)
{BOOLEAN status = FALSE;i2c_data_t rtc_data;INT8U buf[7] = {0};rtc_data.regaddr = TIME_SECONDS;rtc_data.len = 7;rtc_data.devaddr = RTC_DEV_ADDR;rtc_data.data = buf;if(TRUE == hal_flexio_i2c_read(&rtc_data)){time->year	 = hal_rtc_Bcd2ToDec(buf[6] & 0xFF) + 2000;time->month  = hal_rtc_Bcd2ToDec(buf[5] & 0x1F);time->day	 = hal_rtc_Bcd2ToDec(buf[3] & 0x3F);time->hour	 = hal_rtc_Bcd2ToDec(buf[2] & 0x3F);time->minute = hal_rtc_Bcd2ToDec(buf[1] & 0x7F);time->second = hal_rtc_Bcd2ToDec(buf[0] & 0x7F);status = TRUE;}
}

从02H寄存器开始连续写7个寄存器。

效果


结论：
任务处理读写地址数据API完成。接下来我们在（一）的基础上写接口/应用层代码，处理六轴陀螺仪的数据，及零点漂移的问题。