|
Max30100 可穿戴光電式的血氧心率傳感器IC 總體描述： Max30100是一款集成的脈搏血氧和心率檢測傳感器。它使用了兩個LED燈，一個用來優(yōu)化光學的光電探測器，和低噪聲模擬信號處理器，用來檢測脈搏的血氧和心率信號。 Max30100的運行電壓在1.8V到3.3V之間，并且可以通過軟件來控制，待機電流極小，可以忽略不計，這樣可以使電源在如何時候都能保持連接狀態(tài)。
應用： - 可穿戴設備；
- 健身設備；
- 醫(yī)療監(jiān)控設備；、
Benefts和功能 集成的LED,照片傳感器和高性能模擬面前端小x 2.8毫米2.8毫米5.6毫米14-Pin光學增強System-in-Package - 超低功耗操作增加電池壽命，可穿戴設備可編程采樣率和當前電力儲蓄超低關閉當前(0.7,typ）
- 先進的功能提高了測量性能的高SNR提供了健壯的運動工件彈性集成環(huán)境光消除高采樣率能力快速數(shù)據(jù)輸出能力
Table1 寄存器圖表及其描述 詳細描述： 1、中斷狀態(tài)寄存器（基地址0x00） 總共有5個中斷狀態(tài)，每個中斷狀態(tài)控制都是一樣的：高電平的相關中斷使能，直到中斷被清除，中斷才停止。 無論什么時候，只要中斷寄存器被讀或者中斷寄存器被觸發(fā)，中斷都會被清除。例如：如果SpO2傳感器被觸發(fā)當轉(zhuǎn)換完成，讀到FIFO的數(shù)據(jù)寄存器或者中斷引腳的中斷寄存器被清除，中斷狀態(tài)寄存器會被清除，中斷寄存器為0. - 、Bit7：FIFO數(shù)據(jù)填滿了的標志（A_FULL）
在SpO2和心率的模式下，當FIFO的寫指針和讀指針都被減去一時就會被觸發(fā)，這也是說明FIFO只有一個數(shù)字沒有填滿。如果FIFO的數(shù)據(jù)在下一個轉(zhuǎn)換之前沒有被讀出，那么FIFO的數(shù)據(jù)就會丟失。 - 、Bit6：片內(nèi)溫度讀標志位（TEMP_RDY）
當內(nèi)部溫度傳感器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成，這個中斷就會被觸發(fā)，此時處理器就可以讀溫度的數(shù)據(jù)寄存器了。 - 、Bit5：心率數(shù)據(jù)完成標志位（HR_RDY）
在心率或者SpO2模式下，當每個數(shù)據(jù)都被搜集后，這個中斷就會被觸發(fā)。一個心率數(shù)據(jù)只是由一個紅外（IR）數(shù)據(jù)組成。當FIFO數(shù)據(jù)寄存器被讀后，這個中斷就會被自動的觸發(fā)。 - 、Bit4：SpO2數(shù)據(jù)完成標志位（SPO2_RDY）
在SpO2的模式下，當每次的數(shù)據(jù)都被轉(zhuǎn)換完成這個中斷就會被觸發(fā)。一個SpO2的數(shù)據(jù)由一個紅外（IR）和一個紅光的點組成。當FIFO數(shù)據(jù)寄存器被讀后，這個中斷就會被自動的觸發(fā)。 省略 在開機或者低功耗狀態(tài)下，當電源電壓在過低鎖定（UVLO）之下或者之上，控制器（IC）開機并且數(shù)據(jù)收集完成，這個中斷就會被觸發(fā)。 2、中斷使能寄存器（基地址0x01） 在MAX30100 IC里，每一個硬件中斷的來源都可以使用軟件寄存器來控制其不使能狀態(tài)，除了電源準備完成中斷。開機中斷不能被打斷，因為在MAX30100復位時，默認狀態(tài)下是不使能的。 當中斷使能位被設置成0的時候，相應的中斷在其寄存器中是1（上一個介紹），但是INT引腳不是低電平（相反電平）。（B3:B0設置為0）
3、FIFO寄存器（基地址 0x02—0x05）  ①、FIFO寫指針寄存器（FIFO Write Pointer）（FIFO_WR_PTR基地址 0x02） FIFO寫指針指向MAX30100寫的下一個數(shù)據(jù)或命令的位置。這個指針把每一個數(shù)據(jù)或者命令放進FIFO中。當 MOD[2:0]被設置的時候，也可以通過IIC總線的方式進行改變。 ②、FIFO溢出計數(shù)器寄存器（OVF_COUNTER基地址 0x03） 當FIFO寄存器的數(shù)據(jù)記滿數(shù)據(jù)，采樣的數(shù)據(jù)將溢出FIFO寄存器，并且數(shù)據(jù)將會丟失。OVF_COUNTER 會保存溢出的數(shù)據(jù)。保存在0xF中。當所有的數(shù)據(jù)從FIFO中取出，OVF_COUNTER就會被置零。 ③、FIFO 讀指針寄存器（FIFO_RD_PTR基地址 0x04） FIFO讀指針指向處理器通過IIC總線從FIFO通道獲取的下一個數(shù)據(jù)。每次只從FIFO取出一個數(shù)據(jù)。當在讀數(shù)據(jù)的時候，控制器也可以使用這個寄存器來寫命令或者數(shù)據(jù)到FIFO中，如果FIFO的數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)錯誤，也可以重新從其讀出樣本。 ④、FIFO數(shù)據(jù)寄存器（FIFO_DATA基地址 0x05） 循環(huán)的FIFO是16位的數(shù)據(jù)存儲，能夠存儲16個SPO2通道數(shù)據(jù)（Red 和 IR）。FIFO_DATA寄存器在IIC寄存器的映射下指向從FIFO中讀出的下一個數(shù)據(jù)。FIFO_RD_PTR（FIFO讀數(shù)據(jù)指針）指向這個數(shù)據(jù)。FIFO_DATA寄存器不會自動增加其地址值，因此會反復讀取這個地址的數(shù)據(jù)。每一個樣本是4字節(jié)的數(shù)據(jù)，因此得到一個樣本需要讀取4次的FIFO_DATA寄存器。理論上上面的所有寄存器都可以進行讀取或者寫入數(shù)據(jù)，但是在實際上，只有FIFO_RD_PTR寄存器才可以進行寫入操作。其他的寄存器的數(shù)據(jù)只能自動增加或者由MAX30100進行填充（填滿）。當開始一個新的SPO2或者心率轉(zhuǎn)換，我們希望FIFO_RD_PTR、OVF_COUNTE、FIFO_WR_PTR寄存器能夠被清零，以確保FIFO是空并且是已知的狀態(tài)。當從IIC讀取MAX30100寄存器時，地址指針寄存器就會自動的增加，那么讀取的字節(jié)就是下一個寄存器發(fā)送的。FIFO_DATA寄存器不是這樣的，他的指針不會增加。在FIFO數(shù)據(jù)寄存器中下一個被發(fā)送的數(shù)據(jù)就是下一個可用的數(shù)據(jù)。
正常情況下，在一個IIC總線數(shù)據(jù)傳輸事件中，因為寄存器地址可用自動增加，所以一次數(shù)據(jù)傳輸可用讀取所有的寄存器。除了FIFO_DATA寄存器，其他的都可以這樣讀取。地址0xFF寄存器的數(shù)據(jù)沒有意義。 - FIFO數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
FIFO的數(shù)據(jù)存儲器由16個IR和RED的ADC數(shù)據(jù)樣本存儲塊組成。每一個樣本由一個IR字和一個RED字，總共有4個這樣的字節(jié)數(shù)據(jù)組成。因此FIFO數(shù)據(jù)由4*16=64字節(jié)的數(shù)據(jù)組成。 每一個樣本數(shù)據(jù)由一個IR和一個RED數(shù)據(jù)字（2個寄存器）組成，因此每次讀取一個樣本，需要4個IIC字節(jié)數(shù)據(jù)讀一行。當4字節(jié)樣本被讀取完畢，F(xiàn)IFO的讀指針就會自動增加。 在心率模式下，每個樣本的第3和第4字節(jié)會被置0，但是其他的FIFO配置都是一樣的。
從FIFO讀取數(shù)據(jù)的例子，偽代碼： 第一步：得到FIFO_RD_PTR 開始； 發(fā)送器件地址 + 寫 模式 發(fā)送 FIFO_RD_PTR（地址0x04）； 再次啟動開始； 發(fā)送器件地址 + 讀 模式 讀 FIFO_WR_PTR （地址0x03）； 停止； 主控制器檢查從FIFO中讀取的樣本： NUM_AVAILABLE_SAMPLES = FIFO_WR_PTR – FIFO_RD_PTR（應該考慮到指針包的問題） NUM_SAMPLES_TO_READ = < NUM_AVAILABLE_SAMPLES 第二步：從FIFO讀取 NUM_SAMPLES_TO_READ 的樣本： 開始； 發(fā)送器件地址 + 寫 模式 發(fā)送 FIFO_DATA 地址（0x05）； 重新開始； 發(fā)送器件地址 + 寫 模式 for( i = 0 ;i< NUM_SAMPLES_TO_READ;i++) { 讀 FIFO_DATA； 保存 IR[15:8]; 讀 FIFO_DATA； 保存 IR[7:0]; 讀 FIFO_DATA； 保存 R[15:8]; 讀 FIFO_DATA； 保存 R[15:8]; } 停止； 第三步：寫FIFO_RD_PTR寄存器。如果第二步成功了，在FIFO中的FIFO_RD_PTR指針就會指向下一個樣本，那么第三步就不是特別重要了。否則控制器適當?shù)乃⑿翭IFO_RD_PTR寄存器，因此這個樣本就是重新讀取。 開始； 發(fā)送器件地址 + 寫 模式 發(fā)送FIFO_RD_PTR寄存器地址（0x04）； 寫FIFO_RD_PTR； 停止； 把這一位置為 1，就會設置成省電模式。當是設置成省電模式時，所有的寄存器都會保存他們當前的值，并且其讀寫功能正常。在這個模式下所有的中斷都是被清除。 當這一位被置為1，所有的配置、閥閾值及數(shù)據(jù)寄存器都會被復位到上電狀態(tài)。唯一的例外是，當溫度數(shù)據(jù)寄存器0x16和0x17沒有被清除時，并且RESET和TEMP_EN都被置1，聲明的情況不會發(fā)生。當復位完成之后RESET位會被自動置為0. 當初始化單次溫度數(shù)據(jù)從溫度傳感器讀出來之后，這一位就會被清除。在SPO2或者心率模式下，和上面一樣。 - Bit6：高分辨率采樣使能SpO2（SPO2_HI_RES_EN）
這位設置為1，SpO2的ADC就會設置成16位采樣，LED脈沖為1.6ms（頻率625Hz） - Bit5：復位，默認設置為0
- Bit4:2 ：SpO2采樣率設置
這一位被定義為有效掃描率控制，一個掃描由一個IR脈沖/轉(zhuǎn)換和一個RED轉(zhuǎn)換組成。 采樣率和脈沖寬度是相關的，樣本速率在脈沖寬度的時間內(nèi)設置一個上界。如果用戶選擇的樣本率對于選定的ledpw設置來說太高了，那么可能的最高樣本率將被編入寄存器中。 這些位設置了LED脈沖寬度（IR和紅色具有相同的脈沖寬度），因此間接地設置了每個樣本中ADC的集成時間。ADC的分辨率與集成時間直接相關。 這一位設置紅色LED的電流大�。ǖ燃墸� 這一位設置紅外LED的電流大�。ǖ燃墸�。 - 溫度數(shù)據(jù)寄存器（基地址0x16、0x17）
ADC采樣的溫度數(shù)值被分為兩個部分，一個是整數(shù)部分，一個是分數(shù)部分。下面是其計算公式。 整數(shù)部分以二進制補碼的形式存放在整數(shù)寄存器中（0x16） - 溫度小數(shù)數(shù)據(jù)寄存器（基地址0x17）
小數(shù)部分的數(shù)據(jù)以0.0625℃（1/16步進）
以上的Word格式中文翻譯文檔51黑下載地址：
max30100.docx
(807.93 KB, 下載次數(shù): 294)
2018-9-25 20:17 上傳
點擊文件名下載附件
max30100寄存器翻譯 下載積分: 黑幣 -5
| 
[復制鏈接]
QQ好友和群
QQ空間
騰訊微博
騰訊朋友
收藏
淘帖
頂
踩
