介紹了過采樣技術(shù)在 ADXL345 三軸加速度計(jì)中的應(yīng)用，包括過采樣原理在 ADXL345 上的實(shí)現(xiàn)、配置步驟、數(shù)據(jù)處理及噪聲考慮因素，以提高其輸出分辨率，適用于對(duì)分辨率有更高要求的應(yīng)用場(chǎng)景。
*附件：如何利用先進(jìn)先出(FIFO)緩沖器提高ADXL345的分辨率.pdf

1. 過采樣技術(shù)原理
   • 模數(shù)轉(zhuǎn)換基礎(chǔ) ：數(shù)字輸出加速度計(jì)（如 ADXL345）有內(nèi)部 ADC，分辨率固定。過采樣技術(shù)以更高速率采樣模擬信號(hào)，結(jié)合數(shù)字濾波和抽取提高分辨率，原理是將總量化噪聲分散到更高帶寬，再濾波減少噪聲，從而在保持信噪比前提下提高分辨率。
   • 過采樣系數(shù)與分辨率關(guān)系 ：過采樣系數(shù)決定輸出數(shù)據(jù)速率比所需速率高多少，如系數(shù)為 4 可提高 1 LSB 分辨率，系數(shù)為 16 可提高 2 LSB 分辨率，同時(shí)信噪比也會(huì)相應(yīng)提高。
2. ADXL345 中的過采樣實(shí)現(xiàn)
   • 器件特性 ：ADXL345 是三軸加速度計(jì)，含 13 位 ADC 和 32 級(jí) FIFO（每軸），可配置輸出數(shù)據(jù)速率，中斷系統(tǒng)靈活，適合過采樣。
   • 輸出數(shù)據(jù)速率設(shè)置 ：先根據(jù)分辨率提升需求確定過采樣系數(shù)（提高 1 LSB 選 4，提高 2 LSB 選 16），再依應(yīng)用所需數(shù)據(jù)速率設(shè)置傳感器輸出數(shù)據(jù)速率，如所需數(shù)據(jù)速率 12.5 Hz、分辨率提高 1 LSB 時(shí)，ADXL345 數(shù)據(jù)速率可設(shè)為 50 Hz，在 BW_RATE 寄存器設(shè)置。
   • FIFO 設(shè)置 ：FIFO 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量達(dá)到過采樣系數(shù)值時(shí)產(chǎn)生水印（WM）中斷，可在 FIFO 模式或流模式下使用。通過 FIFO_CTL 寄存器設(shè)置產(chǎn)生 WM 中斷所需數(shù)據(jù)量，INT_ENABLE 寄存器使能 WM 中斷，INT_MAP 寄存器分配 WM 中斷到 INT1 或 INT2 引腳，詳細(xì)信息參考相關(guān)手冊(cè)。
3. 數(shù)據(jù)處理與實(shí)例
   • 數(shù)據(jù)讀取與格式 ：通過訪問數(shù)據(jù)寄存器（每軸兩字節(jié)）讀取 ADXL345 數(shù)據(jù)，有特定數(shù)據(jù)格式（如 ±2g 模式下右對(duì)齊數(shù)據(jù)格式），數(shù)據(jù)為二進(jìn)制補(bǔ)碼形式。
   • 微處理器處理流程 ：按所需數(shù)據(jù)速率配置 ADXL345 產(chǎn)生 WM 中斷，處理器讀取對(duì)應(yīng)過采樣系數(shù)的數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)字濾波和抽?。ㄈ缜笃骄担┑玫剿璺直媛蕯?shù)據(jù)，過采樣系數(shù)為 4 時(shí)數(shù)據(jù)相加除以 2，為 16 時(shí)除以 4。
   • 實(shí)例說明 ：以輸出數(shù)據(jù)速率 200 Hz、過采樣系數(shù) 4 為例，16 組數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 FIFO 產(chǎn)生 WM 中斷，展示數(shù)據(jù)處理過程，如四個(gè)數(shù)據(jù)相加除以 2 后分辨率提高 1 LSB，但要注意數(shù)據(jù)為二進(jìn)制補(bǔ)碼，除法運(yùn)算可能影響結(jié)果。
4. 噪聲考慮因素 ：過采樣僅改善 ADC 量化誤差，ADXL345 噪聲為白噪聲，輸出噪聲可根據(jù)噪聲密度、數(shù)字濾波器性能計(jì)算，給出移動(dòng)平均數(shù)濾波器（16 倍過采樣提高 2 LSB、輸出數(shù)據(jù)速率 100 Hz）的增益響應(yīng)圖輔助理解。