基于ZYNQ ARM通过IIC接口实现ADXL345三轴加速度计数据读写

知识点： 1. ZYNQ平台介绍： ZYNQ是一种可编程SoC（System on Chip）平台，由Xilinx公司推出，它将ARM处理器核心与FPGA（现场可编程门阵列）逻辑结合在一起，提供了高性能的处理能力与灵活的硬件定制能力。ZYNQ的双处理器结构被称为APU（Application Processor Unit），由一个或多个ARM Cortex-A9 MPCore处理器组成，与FPGA（可编程逻辑）部分相结合，形成一个高度集成的可编程设备。 2. IIC通信协议： IIC（Inter-Integrated Circuit）通信协议是由NXP半导体（前身为Philips）开发的一种串行通信协议，主要用于连接低速外围设备到处理器或微控制器。IIC使用两条线：一条串行数据线（SDA）和一条串行时钟线（SCL）。IIC支持多主机系统，且每个设备在总线上都有唯一的地址。 3. SPI通信协议： SPI（Serial Peripheral Interface）是一种高速的、全双工的通信协议，常用于微控制器与外围设备之间的通信。SPI通信协议使用四条线路：一条主设备输出从设备输入线（MOSI）、一条主设备输入从设备输出线（MISO）、一条时钟线（SCLK）和一条片选线（CS）。SPI是一种比IIC更高效的通信协议，但是它不支持多主机模式。 4. ADXL345三轴陀螺仪： ADXL345是一款高性能的三轴数字加速度计，它能够测量静态重力加速度，也可以测量运动或冲击导致的动态加速度。ADXL345具有13位的分辨率，测量范围可达到±16g。它支持数字输出，并可选择通过SPI或I2C（即IIC）通信接口与外界通信。ADXL345适合用于移动设备应用，包括倾斜检测。 5. EMIO（扩展多用途输入输出）： 在ZYNQ平台上，EMIO是指可编程逻辑部分向处理器部分提供的通用I/O引脚。这些引脚可以被软件配置，以支持不同类型的外设接口，如GPIO、SPI、IIC等。EMIO为开发者提供了一种灵活的接口扩展方式，能够将FPGA内部的信号引出到ZYNQ芯片的处理器部分进行处理。 6. IIC读写操作： 在读写ADXL345这类I2C设备时，需要按照I2C协议规定的数据传输格式来操作。基本步骤包括启动条件、发送设备地址及读写位、接收应答、发送寄存器地址、接收数据、发送应答和停止条件。读操作中，还需要发送再次启动条件并改变读写位来继续读取后续数据。 7. 应用实例与代码实践： 在ZYNQ平台上实现对ADXL345的IIC读写，通常需要通过嵌入式软件编程来完成。这涉及编写初始化IIC接口的代码、配置EMIO引脚、实现IIC通信协议规定的时序和信号流程、以及根据ADXL345的数据手册来处理加速度数据。实际应用中可能需要编写相应的驱动程序来封装这些操作，提供给上层应用调用。 8. 三轴陀螺仪的应用： 三轴陀螺仪通常用于检测和测量物体在三维空间内的运动，尤其在需要精确运动跟踪的场合。它可以用于智能手机、游戏控制器、机器人等设备中的运动检测、手势识别、加速度计和姿态确定等。 在实际工程中，工程师会利用ZYNQ平台提供的高性能处理能力，结合ADXL345传感器的高精度数据采集功能，通过IIC接口实现数据通信，结合EMIO扩展接口灵活设计外设控制逻辑，从而构建出满足特定要求的嵌入式系统。