简介
与一个准确时刻同步的传感器精细采样，是修建健康监控、可穿戴式设备、环境检测等各类无线传感器网络运用的要求。传感器数据采样由微控制器单元(MCU)分配。传统办法是运用MCU上的软件发生通用输入/输出(GPIO)脉冲，然后以特定距离触发传感器搜集数据。
传统办法有两个问题。一是涉及到相当大的软件开支，这会进步功耗。二是脉冲触发取决于MCU软件，因而或许跟着时刻推移而发生漂移。
本运用笔记介绍ADI公司的SensorStrobe™机制，运用它可完成低功耗、共同、同步的传感器数据搜集。
ADuCM3027/ADuCM3029具有SensorStrobe机制。此机制支撑与ADuCM3027/ADuCM3029 MCU相连的传感器完成时刻同步的数据采样。
SensorStrobe处理了传统软件办法的问题，理由如下：
• 作业在休眠形式，功耗下降10倍以上。
• 设置之后无需软件干涉。
• 脉冲触发机制独立于软件履行，即便在软件履行期间也能发生接连触发脉冲(且无漂移)。
本运用笔记运用一个示例设置，其间ADuCM3027/ADuCM3029 MCU衔接到ADXL363加速度计，以证明运用SensorStrobe机制搜集样本数据时功耗下降超越10倍。将SensorStrobe机制与非SensorStrobe的软件办法进行比较，这一降幅是很明显的。
图1.ADuCM3027/ADuCM3029和ADXL363衔接图
目录
简介1
修订前史2
SensorStrobe概述3
ADXL363特性3
体系描绘5
MCU和ADXL363之间的接口5
数据传输序列6
软件概述7
源代码片段8
ADXL363 FIFO读操作10
体系功耗剖析11
功耗丈量11
结语13
结构健康监控(SHM)13
医疗保健监护13
环境检测13
修订前史
2017年3月—修订版0：初始版
SENSORSTROBE概述
SensorStrobe是一种以高效率、低功耗、内涵同步的方法进行传感器采样的机制。ADuCM3027/ADuCM3029支撑这种机制。SensorStrobe能够在ADuCM3027/ADuCM3029的活动、灵敏(Flexi™)和休眠三种功耗形式下运用。
SensorStrobe机制答应ADuCM3027/ADuCM3029处于休眠形式(750 nA)，一起传感器以固定距离周期性搜集数据。
SensorStrobe机制与ADXL363的外部触发特性相结合，以最低或许功耗搜集传感器数据。
SensorStrobe是ADuCM3027/ADuCM3029中的实时时钟(RTC)的一种报警功用。经过此机制，ADuCM3027/ADuCM3029为ADXL363加速度计供给外部触发信号。触发信号坐落RTC1_SS1 (RTC SensorStrobe)引脚上，是经过ADuCM3027/ADuCM3029上的单一GPIO驱动出来的低频时钟源(32 kHz)的单周期、高电平脉冲。此脉冲是周期性的，保证传感器采样时刻无变化，而其周期具有高度可装备性。
ADXL363特性
ADXL363是一款超低功耗、三传感器器材，集三轴微机电体系(MEMS)加速度计、温度传感器和模数转换器(ADC)输入于一体，用于同步采样外部信号。
ADXL363有一个512样本先进先出(FIFO)缓冲器用以存储传感器数据。这种大FIFO可节约体系功耗。在ADXL363将数据自主记录到FIFO缓冲器的一起，MCU能够处于休眠形式。
ADXL363装备为外部触发形式。ADuCM3027/ADuCM3029在RTC_SS引脚上发生这些触发脉冲。每个触发脉冲到来时，ADXL363便搜集并存储数据到FIFO(最多512个样本，每样本两个字节)缓冲器中。
对ADXL363进行编程，当FIFO缓冲器到达480样本(每样本两个字节)的水印时，它便中止并唤醒MCU。运用水印特性能够让FIFO留下地步以供接纳更多样本，与此一起，MCU唤醒并开端清空FIFO缓冲器。
ADXL363支撑经过串行外设接口(SPI)进行寄存器读写拜访。拜访能够是单字节或多字节拜访。完成FIFO缓冲器的意图是经过不限长度的多字节读取来接连读取衔接的样本。因而，一个FIFO缓冲器读指令便可清空FIFO缓冲器的全部内容。
而在其他加速度计中，每个读指令只能检索到一个样本。此外，ADXL363 FIFO缓冲器还能够运用ADuCM3027/ADuCM3029直接存储器拜访(DMA)控制器清空。
运用SPI接口的读指令形式，ADuCM3027/ADuCM3029与ADXL363高效通讯，经过削减SPI协议开支来下降体系全体功耗。
图2.数据序列图
体系描绘
咱们构建了一个示例体系来阐明运用SensorStrobe的长处。此体系包含一个EVAL-ADuCM3029 EZ-KIT万用表和电流源表。这些体系器材串联起来丈量体系电流耗费。
图3.电流丈量的体系衔接
MCU和ADXL363之间的接口
一步阐明。
使能ADuCM3027 /ADuCM3029的SensorStrobe机制，并将ADuCM3027 /ADuCM3029置于休眠形式。触发脉冲以128 Hz速率发生。
每收到一个脉冲，ADXL363便获取样本并将其存储在FIFO缓冲器中。当到达FIFO上水印时，ADXL363便经过SYS_WAKE3 (P2_01)引脚中止ADuCM3027 /ADuCM3029。
ADuCM3027 /ADuCM3029运用读形式特性经过单个指令清空整个FIFO，使SPI协议开支最小。DMA控制器能够清空FIFO缓冲器，进一步下降MCU的作业时刻和体系电流耗费。
经过SensorStrobe，ADuCM3027/ADuCM3029即便在休眠形式下也能在GPIO43引脚上发生触发脉冲。脉冲发生装备取决于RTC1寄存器和GPIO引脚复用。
在灵敏形式下，DMA能够传输SPI数据，进一步下降体系功耗。
数据传输序列
MCU搜集传感器数据分两个阶段进行。图4和图5显现了这些阶段中的信号活动状况。
首要，RTC1_SS1引脚充任外部触发信号，ADXL363搜集样本并存储到FIFO缓冲器中。然后，ADXL363 FIFO缓冲器经过SPI读取内容。
图4.第一阶段——数据搜集阶段：RTC_SS触发ADXL363
图5.第二阶段——数据传输至MCU：经过SPI读取ADXL363 FIFO
