ADXL345 Pmod Xilinx FPGA参考设计

介绍

ADXL345是一个小的,薄的,超低功耗,3轴加速度计具有高分辨率(13位)测量高达±16 数字输出数据格式为16位二进制补码,可通过SPI(3线或4线)或I2C数字接口访问。ADXL345非常适合移动设备应用。它可以测量倾斜传感应用中的静态重力加速度,以及运动或冲击引起的动态加速度。其高分辨率(3.9 mg / LSB)可测量小于1.0°的倾角变化。

硬件平台:

快速入门指南

项目* .zip文件中提供的位文件结合了FPGA位文件和SDK elf文件。它可用于快速检查系统。您只需要硬件和运行UART终端的PC 和编程器(IMPACT)。

所需的硬件

必备软件

  • Xilinx ISE 14.4(编程器(IMPACT)足以用于演示,可在Webpack上获得)。
  • UART终端(万亿期限/超级终端),用于安富利LX-9微型面板,并ZedBoard或9600为Digilent的Nexys™3单板波特率115200。

运行演示(SDK)程序

如果您不熟悉LX9和/或Xilix工具,请访问
http://www.xilinx.com/products/boards-and-kits/AES-S6MB-LX9.htm了解详细信息。
如果您不熟悉Nexys™3和/或Xilix工具,请访问
http://www.digilentinc.com/Products/Detail.cfm?NavPath=2,400,897&Prod=NEXYS3了解详细信息。
如果您不熟悉ZedBoard和/或Xilix工具,请访问
http://www.em.avnet.com/en-us/design/drc/Pages/Zedboard.aspx了解详细信息。

Avnet LX9 MicroBoard设置

将项目从存档文件(ADXL345_ <board_name> .zip)解压缩到所需的位置。

首先,将PmodACL连接到LX9板的J5连接器(见下图)。您可以使用延长线以方便使用。USB电缆从PC 连接到UART终端USB - UART母连接器电路板将通过其USB公头连接器进行编程

PmodACL和LX-9

Digilent Nexys™3 Spartan-6 FPGA板

将项目从存档文件(ADXL345_ <board_name> .zip)解压缩到所需的位置。

首先,将PmodACL连接到NEXYS3板的JA连接器(见下图)。您可以使用延长线以方便使用。USB电缆从PC连接到电路板,一个用于编程(Digilent USB设备),另一个用于UART端子(FT232R USB UART)。

PmodACL和Nexys™3

Avnet ZedBoard

首先,将PmodACL连接到ZedBoard的JA1连接器(见下图)。您可以使用延长线以方便使用。USB电缆从PC连接到电路板,一个用于编程(Digilent USB设备),另一个用于UART端子(FT232R USB UART)。

PmodACL和ZedBoard

Nexys3和LX-9 MicroBoard的FPGA配置

启动IMPACT,然后双击“Boundary Scan”。右键单击并选择Initialize Chain。该程序应该识别Spartan 6设备(见下面的截图)。启动UART终端(设置为适合波特率),然后使用项目* .zip存档中提供的位文件对设备进行编程,该文件位于“sw”文件夹(../adxl345/sw/ADXL345.bit)中。

在IMPACT中编程FPGA

ZedBoard的FPGA配置

从github下载的“../bin”文件夹中 运行download.bat脚本(请参阅Wiki页面下载部分中的链接)。该脚本将自动配置ZYNQ SoC并随后下载* .elf文件。

如果下载脚本无法运行,请修改download.bat中的Xilinx Tools路径以匹配您的Xilinx安装路径。

如果编程成功,主菜单将在您的UART终端中显示,如下图所示。有7个选项。按[e],[d],[a],[s],[r],[t]或[q]键可以选择所需的选项。每个选项结束后,将再次显示所有可能的选项(菜单),允许用户做出新的选择。

主菜单

Enable Measurement将ADXL345设置为测量模式。从那一刻开始的任何测量都将是有效数据。

启用测量

禁用测量将ADXL345设置为待机模式。从那一刻开始的任何测量都不是有效数据(通常为0)。

禁用测量

显示加速度显示所有3个轴上的加速度数据。

所有3轴的加速度

选择测量范围允许在4个选项中进行选择:±2g,±4g,±8g和±16g。按[1]至[4]选择所需的测量范围。

选择测量范围

变更采购率允许为ADXL345选择不同的采集速率。按[1]至[9]选择所需选项。

收购率

选择Tap Interrupts允许启用或禁用分接中断。按[1]至[4]选择所需选项。如果选择的点击选项为[1]或[3],则单次点击后,D2(LX9)/ LD0(Nexys3和ZedBoard)将为ON。如果选择的敲击选项为[2]或[3],则在连续两次敲击后,D3和D2(LX9)/ LD1和LD0(Nexys3和ZedBoard)将同时打开。如果选择的点击选项为[4],单击或双击后不会亮LED。

选择Tap Interrupts

停止任何正在进行的操作将停止任何测量显示,然后显示主菜单。

停止行动

使用参考设计

 

功能说明

参考设计是用于与设备通信SPI接口。该软件对ADXL345内部寄存器进行编程,然后从器件读取所需数据并通过UART进行打印设计中使用了三个中断信号:一个来自ADXL345,一个来自UART,还有一个定时器中断(用于单击和双击LED信号)。

 

  • 使用延长电缆将PmodACL连接到电路板,易于使用。
  • 对于Avnet LX-9微型板和ZedBoard,UART必须设置为115200波特率,对于Digilent Nexys™3板,UART必须设置为9600波特率。

 

使用ZedBoard参考设计开发自己的软件时,请确保在“system_config.h”中设置了以下选项:

// Select between PS7 or AXI Interface
#define USE_PS7 	 1
// SPI used in the design
#define USE_SPI		 1
// I2C used in the design
#define USE_I2C		 0
// Timer (+interrupts) used in the design
#define USE_TIMER	 1
// External interrupts used in the design
#define USE_EXTERNAL     1
// GPIO used in the design
#define USE_GPIO         1

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