MMA845x数据处理

资料整理 7.0 14位，12位或10位数据流和数据转换

MMA8451Q具有14位的XYZ数据。 MMA8452Q具有12位XYZ数据而MMA8453具有10位的数据。本节概述了如何根据不同的MCU以及不同的数据格式来处理这些不断产生的14位数据数据。 “示例将以14位数据为例给出，但读者可以理解对于12位数据或10位数据应当作出怎样的变化。驱动程序代码具有所有的数据格式的所有功能。 事件标志可以通过读状态寄存器（0×00）来监视。监视事件标志可以通过本文件的第9.0节中所讨论的轮询或中断技术来完成。完全没有必要读状态寄存器来将其清除。读取数据将会清除状态寄存器。

表9。0X00 状态寄存器：数据状态寄存器（只读）

每当有新的数据在任何轴出现时，ZYXDR标志将被置位。下面的示例代码演示了如何监视这个标志位，当检测到新的数据时，通过一个单次的多字节I2C访问，将14/12/10-bit的XYZ数据读取到RAM中的一个数组（value[]）。然后这些值被复制到16-bit变量以进行进一步加工。 Code Example: /*

** Poll the ZYXDR status bit and wait for it to set. */

RegisterFlag.Byte = IIC_RegRead(STATUS_00_REG); if (RegisterFlag.ZYXDR_BIT == 1) { /*

** Read 14/12/10-bit XYZ results using a 6 byte IIC access. */

IIC_RegReadN(OUT_X_MSB_REG, 6, &value[0]); /*

** Copy and save each result as a 16-bit left-justified value. */

x_value.Byte.hi = value[0]; x_value.Byte.lo = value[1]; y_value.Byte.hi = value[2]; y_value.Byte.lo = value[3]; z_value.Byte.hi = value[4]; z_value.Byte.lo = value[5]; }

下面的例子展示了一个与寄存器对应的左对齐的16bit X轴数据结果 表10。0X00 x_value.B yte.hi：MMA8451Q X_MSB寄存器（只读）

表11。0X01 x_value.B yte.lo：MMA8451Q X_LSB寄存器（只读）

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表12。 x_value16位二进制结果

7.1将14位二进制数转换成十六进制有符号整数（计数）

转换为有符号数值意味着，二进制的十六进制数转换为有+或 - 符号的整数。 例如：0xABCC=-1349 0x5443=1349

正负号可以通过检查高字节的值是否大于0x7F来确定。如果大于0x7F，则值是一个负数，并需要通过执行一个二进制补码操作来转换。这涉及到执行1的补码（即取反操作，将所有的“1”换成“0”并且将所有“0”换成“1”），并将结果加1。

下面的代码演示了这种转换。它也增加了额外的输出格式化步骤，用空格字符替换每一个前导零的数字，这是通过传递0xF0到SCI_NibbOut（）函数来实现的。仔细研究后可以看出，此例程将把0x30加到0xF0，得到的结果0x120被截断为0x20- 空格字符的ASCII码值。 Code Example:

void SCI_s14dec_Out (tword data) {

byte a, b, c, d; word r; /*

** Determine sign and output */

if (data.Byte.hi > 0x7F) {

SCI_CharOut ('-');

data.Word = ~data.Word + 1; } else {

SCI_CharOut ('+'); } /*

** Calculate decimal equivalence: ** a = thousands ** b = hundreds ** c = tens ** d = ones */

a = (byte)((data.Word >>2) / 1000); r = (data.Word >>2) % 1000; b = (byte)(r / 100); r %= 100; c = (byte)(r / 10);

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资料整理 d = (byte)(r % 10); /*

** Format adjustment for leading zeros */ if (a == '0') { a = 0xF0; if (b == '0') { b = 0xF0; if (c == '0') { c = 0xF0; } } } /*

* Output result */

SCI_NibbOut (a); SCI_NibbOut (b); SCI_NibbOut (c); SCI_NibbOut (d); }

7.2将14位二进制的十六进制数转换成以重力加速度g为单位的单精度浮点数

将结果转换成以重力加速度g为单位的单精度浮点数与上面例程的操作步骤相类似，但需要添加处理整数和小数部分值的过程。加速度计主动模式（即，无论是2G，4G或8G）的量程设置决定了小数点的位置以及传感器的灵敏度和精度。在任何情况下，最重要的位，第13位，代表结果的符号（正或负）。

?在2g主动模式1g=4096计数。因此，12位是唯一的整数位，决定了整数值是0或1。 212 = 4096。 11至0位是小数的数值。

?在4g主动模式1g= 2048个字。因此，位12和位11将表示整数值0，1，2，或3。 10到0位是小数的数值。 ?在8g的主动模式1g=1024个。因此，位12，11和10将表示整数值是0，1，2，3，4，5，6，和7。 9至0位是小数的数值。

表13。满量程值与相应的整数位和小数位

7.2.1 2G主动模式

在表14中可以看出，在2g主动模式时的结果调整数据转换成16位的左对齐格式后，小数点隐含于13和14位之间。表格中标记为“MMA8451Q 14b”的行显示的是这种格式中的14bit结果，而标记为“MSB / LSB”的行中加粗的（“M”）和不加粗的（“L”）表示数据来源于哪个结果寄存器。标记为“Integer/Fraction” 的行显示， 15位是符号位（“±”），而唯一一个整数位位于word格式的第14位（“I”）

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资料整理 表14。2G主动模式下的14位数据转换为小数

确定符号和整数的结果后，结果逻辑左移两个二进制位，只留下的小数部分的结果，如表15所示。 表15。Word格式的2G主动模式下的14位数据左移后，消除整数和符号位

左移2位后剩下6个MSB位和6个LSB位。因此在2G主动模式有12位的小数部分。2g的主动模式下具有最高编号的位数为12的小数部分，因此它具有最高的灵敏度。在表16中的十进制值的最后小数四舍五入至小数点第四位的地方，因为将有四位有效数字。这应该是足够的。

表16所示的值被转换成的C的宏定义将在本节结束的代码示例中使用： 表16中。 2G主动模式下的分数值

#define FRAC_2d1 5000 #define FRAC_2d2 2500 #define FRAC_2d3 1250 #define FRAC_2d4 625 #define FRAC_2d5 313 #define FRAC_2d6 156 #define FRAC_2d7 78 #define FRAC_2d8 39 #define FRAC_2d9 20 #define FRAC_2d10 10 #define FRAC_2d11 5 #define FRAC_2d12 2

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资料整理 对于12个分数位的每一位，如果该位被置位那么相应的十进制值将被加到最终结果。例如，如果8，6和4位被置位，那么，总数将是（625+156+ 39=820），其对应于0.0820。最高分数值出现时，所有的小数位数都被置位（5000+ 2500+1250+625+313+156+ 78+ 39+ 20+10+ 5 + 2=9998），对应于0.9998。在2g主动模式下的分辨率为0.244mg（1/4096）。计算出四个数字的比例，决定了2g主动模式下，分辨率为0.2mg。

Code Example:

void SCI_s14frac_Out (tword data) {

BIT_FIELD value; word result; byte a, b, c, d; word r; /*

** Determine sign and output */

if (data.Byte.hi > 0x7F) {

SCI_CharOut ('-'); data.Word &= 0xFFFC; data.Word = ~data.Word + 1; } else {

SCI_CharOut ('+'); } /*

** Determine integer value and output */

if (full_scale == FULL_SCALE_2G) {

SCI_NibbOut((data.Byte.hi & 0x40) >>6); data.Word = data.Word <<2; }

else if (full_scale == FULL_SCALE_4G) {

SCI_NibbOut((data.Byte.hi & 0x60) >>5); data.Word = data.Word <<3; } else {

SCI_NibbOut((data.Byte.hi & 0x70) >>4); data.Word = data.Word <<4; }

SCI_CharOut ('.'); /*

** Determine mantissa value

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