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[咨询求助] ADXL372 SPI读写异常:≥0x2F寄存器写不进、读全0,求专家支招

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新手上路

发表于 6 天前 | 查看全部 |阅读模式
各位坛友、ADI技术大神们,我这会儿被ADXL372的SPI问题卡得没法推进项目,特来求助!
情况是这样的:我用ADXL372做工业设备的冲击检测,通过STM32的硬件SPI与传感器通信。

目前能正常读取0x00(设备ID,读回0xAD,和手册一致)、0x10(电源控制)这些<0x2F的寄存器,写入数据也能准确读回,说明SPI总线的硬件连接(SCLK、MOSI、MISO、CS)和基础时序应该没问题。
但一碰到≥0x2F的寄存器就彻底歇菜——比如配置冲击阈值的0x30、设置滤波参数的0x38,写数据的时候CS拉低、命令和数据按时序发完,没报任何通信错误,但再读回来全是0;直接读未写入过的高地址寄存器,结果也都是0。
我已经排查过这些点:

①SPI时序(CPOL=0、CPHA=0,时钟5MHz,没超芯片10MHz上限);
②供电(3.3V稳压,示波器测纹波<30mV,符合手册要求);
③CS引脚(读写时电平拉低稳定,无毛刺);
④代码逻辑(低地址读写函数通用,没改过程序)。


低地址正常偏偏高地址出问题,实在摸不透症结,恳请有经验的大佬帮忙分析,谢谢大家!

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超级版主

发表于 6 天前 | 查看全部
一、先明确ADXL372核心特性,帮大家快速定位背景
我先贴下芯片关键参数,方便没接触过的朋友快速了解场景:
  • 芯片型号:ADI ADXL372(高g值MEMS加速度计,我用的是±200g量程版本)
  • 通信方式:标准4线SPI,支持随机读写,最高时钟10MHz
  • 寄存器分区特点(重点!):        低地址区(0x00~0x2F):基础配置与状态寄存器,比如设备ID、电源控制、中断标志等,默认可直接读写
  • 高地址区(≥0x30):核心功能配置寄存器,包含冲击阈值、滤波参数、FIFO控制、校准系数等,是实现冲击检测的关键


应用场景:工业设备冲击监测,需要通过高地址寄存器配置冲击触发条件和数据处理规则

二、高地址寄存器异常的6大核心原因(按排查优先级排序)
结合ADXL372手册和我的实操经验,整理了最可能的问题点,大家帮我看看是不是漏了什么:
1. 未进入“配置模式”,高地址寄存器被锁定(最常见!)
这是ADXL372的核心设计规则——高地址配置寄存器默认处于“锁定状态”,必须先将芯片切换到“配置模式”才能操作,而低地址基础寄存器不受此限制。
✔️ 排查方法:读取0x10(POWER_CTL电源控制寄存器)的BIT2(CONFIG_MODE位),如果是0,说明当前在“测量模式”,高地址寄存器禁止读写;
✔️ 解决步骤:向0x10寄存器写入0x04(仅置位CONFIG_MODE位,其他位保持默认),写入后重新读取0x10,确认BIT2为1,再去操作高地址寄存器。
我之前没注意这个模式切换,这会不会是关键?有没有朋友踩过这个坑?

2. SPI读写命令格式错误(高地址编码易出错)
ADXL372的SPI命令字节有严格格式,低地址读写成功不代表高地址编码正确,很多人会在这里栽跟头:
  • 正确命令格式(8位命令字节):        读命令:0x80 | 寄存器地址(最高位为1表示读操作)
  • 写命令:0x40 | 寄存器地址(次高位为1、最高位为0表示写操作)

常见错误:操作0x30寄存器时,误将写命令设为0x30(而非0x40+0x30=0x70),芯片无法识别命令,自然不会响应
排查方法:用示波器抓SPI的命令字节,确认读0x30时命令是0xB0(0x80+0x30),写0x30时命令是0x70

3. 高地址寄存器需先执行“解锁序列”
ADXL372部分高地址寄存器(比如FIFO控制相关的0x38~0x3E、校准系数寄存器0x40~0x4F),默认是锁定状态,即使进入配置模式,也需要先执行解锁操作才能读写。
✔️ 以FIFO寄存器解锁为例,正确步骤是:
  • 向0x3F(FIFO_UNLOCK寄存器)写入0x55
  • 紧接着向0x3F寄存器写入0xAA
  • 解锁成功后,再操作0x38~0x3E寄存器

之前直接写0x38寄存器,没做解锁,会不会是这个原因?

4. SPI时序细节“隐性不匹配”
低地址寄存器读写对时序容错率高,但高地址操作更敏感,这些细节容易被忽略:
  • CS引脚时序:确保写命令和数据传输期间CS持续拉低,数据传输完成后延迟至少100ns再拉高,中途不能出现电平跳变
  • 时钟频率:虽然手册标10MHz上限,但PCB布线如果有干扰,高频率下信号失真会导致高地址读写失败,建议先降为1~2MHz测试
  • 数据位顺序:必须是MSB先行,SPI主机配置时别选错

5. 供电稳定性不足(高地址操作对电源更敏感)
ADXL372高地址寄存器关联核心模拟电路(如滤波、校准模块),对供电的纹波和电压稳定性要求更高:
  • 电压范围:必须在3.0V~3.6V之间,低于3.0V会导致高地址寄存器逻辑电路无法正常工作
  • 纹波要求:纹波需≤50mV,建议在VDD与GND间并接100nF陶瓷电容+10μF电解电容,且电容靠近芯片引脚

6. 芯片损坏或假货(概率较低但需排除)
如果以上都排查没问题,可能是芯片本身问题:
  • 静电损伤:焊接时未采取防静电措施,导致高地址寄存器区域损坏
  • 假货风险:非ADI原装芯片可能存在寄存器映射异常
  • 排查方法:换一片ADI原装ADXL372,重复低地址+高地址测试,对比结果

三、下一步的测试
根据上面的分析,按这个顺序排查:
  • 先验证配置模式:向0x10写入0x04,读回确认CONFIG_MODE位为1,再试写0x30寄存器
  • 用示波器抓SPI命令字节,确认0x30的写命令是0x70、读命令是0xB0
  • 若操作FIFO相关寄存器,先执行0x55+0xAA的解锁序列
  • 将SPI时钟降为1MHz,重新测试高地址读写
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