PmodGYRO™
Referenzhandbuch
Überarbeitung: 3. August 2011
Hinweis: Dieses Dokument gilt für Rev. A des Vorstands.
Überview
Das PmodGYRO ist ein Peripheriemodul mit dem STMicroelectronics® L3G4200D MEMS-Bewegungssensor. Der L3G4200D verfügt über ein dreiachsiges Gyroskop mit digitalem Ausgang und integriertem Temperatursensor.
Zu den Features gehören:
- Standard-SPI- und I2C™-Schnittstelle
- 250/500/2000 dps wählbare Auflösungen
- Zwei anpassbare Interrupt-Pins
- Abschalt- und Schlafmodus
- Vom Benutzer konfigurierbare Signalfilterung
Funktionsbeschreibung
Der PmodGYRO verwendet einen standardmäßigen 12-Pin-Anschluss und kommuniziert über SPI oder I²C, wobei standardmäßig die I²C-Kommunikation verwendet wird. Ein Pull-up-Widerstand auf der CS-Leitung hält das Gerät im I²C-Modus, es sei denn, die CS-Leitung wird vom Master-Gerät auf Low gesetzt
Schnittstelle
Bei der Kommunikation mit dem Gerät muss der Master eine Registeradresse und ein Flag bereitstellen, das angibt, ob es sich bei der nachfolgenden Aktion um einen Lese- oder Schreibvorgang handelt. Auf diesen Befehl folgt die eigentliche Datenübertragung. Mit dieser Methode kann der Benutzer das Gerät entweder durch Schreiben in bestimmte Steuerregister innerhalb des Geräts konfigurieren oder Daten aus separaten schreibgeschützten Registern zurücklesen.
Zwei Interrupts werden direkt den für den Benutzer verfügbaren Pins am Anschluss J1 des PmodGYRO zugeordnet. Die Konfiguration von INT1, vorhanden an Pin 7 von J1, ist vollständig vom Benutzer anpassbar. Die Hauptanwendung von INT1 ergibt sich aus hohen und niedrigen Ereignissen auf den drei Achsen, um die das Gyroskop die Winkelgeschwindigkeit misst. Standardmäßig ist INT1 deaktiviert. Der zweite Interrupt, INT2, wird hauptsächlich für Datenbereitstellungs- und FIFO-Interrupts verwendet und ist Pin 8 an J1 zugeordnet.
Weitere Informationen zu den Steuerregistern, der Datenerfassung und den Interrupt-Einstellungen, die für die Benutzerkonfiguration verfügbar sind, finden Sie im Datenblatt für den L3G4200D auf dem STMicroelectronics® webWebsite.
SPI-Kommunikation
Die SPI-Schnittstelle nutzt je nach aktueller Gerätekonfiguration drei oder vier Signalleitungen zur Kommunikation. Dies sind Chip Select (CS), Serial Data In (SDI) oder einfach Serial Data (SDA) im 3-Draht-SPI-Modus, Serial Data Out (SDO) und Serial Clock (SCL). Der PmodGYRO ist standardmäßig auf den 4-Draht-Betriebsmodus eingestellt. Um den 3-Draht-Modus nutzen zu können, muss ein Steuerregister beschrieben werden. Weitere Informationen zur SPI-Kommunikation finden Sie im Gerätedatenblatt.
I²C-Kommunikation
Der I²C-Standard verwendet zwei Signalleitungen, I²C-Daten (SDA) und serielle Uhr (SCL). Das Gerät unterstützt sowohl standardmäßige 100-kHz- als auch schnelle serielle 400-kHz-Takte. Gemäß dem I²C-Protokoll verfügt der L3G4200D über eine gerätespezifische 7-Bit-Adresse, die vom seriellen Master für die Kommunikation mit mehreren Geräten auf einem Datenbus verwendet wird. Das Gerät verwendet die Adresse 110100xb, wobei Pin 3 an J1 (SDO/SA0) das niedrigstwertige Bit (LSB) definiert. Standardmäßig ist das LSB der Adresse aufgrund eines Pull-up-Widerstands an JP1 „1“, wie im auf dem Digilent verfügbaren Schaltplan dargestellt webWebsite. Während der Standardwert „1“ ist, kann der Benutzer das LSB einfach auf „3“ ändern, indem er einfach Pin 1 an J0 mit der Erdungsschiene verbindet. Dieses vom Benutzer wählbare Bit ermöglicht die Verwendung von zwei PmodGYROs auf demselben I²C-Bus. Das Datenblatt zum L3G4200D enthält weitere gerätespezifische I²C-Informationen.
| Anschluss J1 – SPI-Kommunikation | |||
| Stift | Signal | Beschreibung | |
| 1 | CS | Chipauswahl | |
| 2 | SDA/SDI/SDO | Serieller Dateneingang | |
| 3 | SDO/SAO | Serieller Datenausgang/LSB des I2C-Geräts Adresse |
|
| 4 | SCLJSPC | Serielle Uhr | |
| 5 | Masse | Stromversorgungsmasse | |
| 6 | VCC | Stromversorgung (3.3 V) | |
| 7 | INT1 | Programmierbarer Interrupt | |
| 8 | INT2 | Datenbereit/FIFO-Interrupt | |
| 9 | NC | Nicht verbunden | |
| 10 | NC | Nicht verbunden | |
| 11 | Masse | Stromversorgungsmasse | |
| 12 | VCC | Stromversorgung (3.3 V) | |
| Anschluss J2 – I2C-Kommunikation | |||
| Stift | Signal | Beschreibung | |
| 1 & 2 | SCLJSPC | Serielle Uhr | |
| 3 & 4 | SDA/SDI/SDO | Serielle Daten | |
| 5 & 6 | Masse | Stromversorgungsmasse | |
| 7 & 8 | VCC | Stromversorgung (3.3 V) | |
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