数据驱动探究Can总线与485总线差异在运动跟踪解决方案中的应用

越来越多的可穿戴设备和物联网设计将检测方向和跟踪运动的能力视为重要要求。尽管已经有各种各样的可用运动传感器，但工程师还是不断受到挑战，探索以更低的功耗更快、更高效地集成这些设备，这在额外增加传感器时尤其具有挑战性。为应对这些运动跟踪挑战，设计人员需要集成度更高的加速计、陀螺仪和磁力仪五金件以及更加高效且智能的数据融合算法。本文将介绍TDKInvenSense提供的同时为硬件和软件提供帮助的解决方案。然后，本文还将介绍设计人员如何着手将该解决方案应用于简化需要复杂的运动感应功能的复杂低功耗多传感器应用的开发。

高效运动跟踪的挑战

利用传统方法，开发人员可以同时为硬件和软件处理重要的问题。在硬件方面，开发人员通常会努力在采用单独传感器（包括加速计、陀螺仪和磁力仪）的设计中最大限度减少其复杂性、尺寸和零件数量。而软件工程师则需要特别注意同步各种各样的输出，以创建高级運動追蹤應用中所需傳感器融合算法所需的一致資料流。当涉及到额外类型传感器时，对于硬件与软件发展人士而言，面临之挑战显著增加。

然而使用TDKInvenSenseICM-20948，开发人员便能够以最小工作量快速实现運動追蹤設計或其他多傳感器系統。

運動追蹤解決方案

TDKInvenSenseICM-20948是一種多芯片模組，其尺寸仅有3mmx3mmx1mm，它集成了用于完成運動追蹤解決方案所需整套傳感器、信号链路、數據處理與接口電路（圖1）。

圖1：TDKInvenSenseICM-20948通過其專用的信號鏈路、高通濾波電路與數位運動處理單元執行運動追蹤

該模組，在全面運作模式下僅需3毫安(mA)左右即能實現所有功能。在功率受限應用中，由於開關某些部分，可以將完全休眠模式下的每階段電流消耗降至8微安(μA)。產生的功耗取決於工作電壓(VDD)，根據設計需求，该电压值可以介于1.71伏特至3.6伏特之间。

單獨信號鏈集成在模块内，为每个通道（包括三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴磁场计以及一个温度传输）提供支持。此外，还包含了适用于不同输入类型的一个16位模数转换者(ADC)，以及专门针对不同的輸入類型進行調節阶段，如霍尔效应磁场计输出通过数学电路进行基本信号处理，而其他輸入則馳回自動調節阶段，以执行采样平均等处理功能。最后，每个通道调节阶段产生后的输出馳回一组专用的寄存器中供DMP访问。

ICM-20948核心是一个数字运动处理单元(DMP)，它负责执行诸如校准自测试等各种不同的函数。在正常运行期间DMP会处理来自寄存机内FIFO缓冲区中的数据，并根据主机MCU请求更新结果并向FIFO写入新的数据，或是读取旧数据。这允许系统保持稳定的性能，即使是在主机MCU暂停操作的情况下，也不会影响到整个系统性能。

简化集成

由于ICM-20948结合了小封装、高级别集成功能，以及独立操作功能，它非常适合移动设备、中型车辆或物联网项目使用。此外，该产品还拥有以下优点：

除了I2C通信协议之外，还支持SPI通信。

提供两个独立I/O引脚。

支持从内部RAM读取测量值。

可以选择性地关闭不必要环节以减少功耗。

支持基于事件触发方式进行测量值获取，从而进一步提高能源管理效果。

包含了一系列预定义参数，可以直接加载到相关寄存器，以配置用户偏好设置，无需编程过程即可开始使用。

它也支持用户定制参数，使得用户能够根据自己的需求调整配置。

此外，由于该产品具有较好的兼容性，使得它成为广泛范围内许多应用环境中不可或缺的一种工具。如果你正在寻找一种简单易用的产品来满足你的嵌入式系统中的数字输入需求，那么这款产品无疑是一个很好的选择，因为它既经济又灵活，同时仍然保持了卓越的地缘位置精度保证良好的成本表现，并且因为它具备高度灵活性的原因，它被认为是市场上最强大的竞争者之一。此外，与竞争者的比较表明，此款产品比其他同类产品要便宜，而且具有更多先进技术，因此对于那些希望获得最佳价值的大众来说，这是一个非常吸引人的选择。此款产品不仅价格实惠，而且质量上乘，是任何想要购买一个经济实惠且质量优良的小型嵌入式系统的人们绝佳选项。不论是出色的生产商还是新兴品牌，都不能忽视这一点，因为这个市场上存在许多潜在客户，他们渴望购买真正能满足他们日益增长需求的大品质电子部件。但愿我们的评估能帮你做出明智决策！