LSM6DS33 LPF(Low Pass Filter)低通滤波和高通滤波器

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此处的“低”和“高”指的是频率的高低。

“低通”就是指频率比较低的可以通过，高频的信号给滤除掉。

相应的去理解“高通”的意思。

分为硬件滤波和软件滤波，此处只分析硬件滤波。

名词解释：

ODR：OutputData Rates, 输出数据率, 就是每秒钟输出的比特速率。

Acc：加速度计

GYRO：陀螺仪

SLOPE：斜率

HPF：高通滤波器

LPF：低通滤波器

LPF2：低通滤波器2

其他。

下图解释：

17H代表CTRL8_XL这个寄存器的地址。是8位的

如下表格有8个格子，左边代表高位，右边代表低位。

比如如果写11100101（其中有的必须写0）到0x17这个寄存器。

对应16进制就是，写0xE5到0x17地址。

LSM6DS33LP(Low Pass)低通滤波和高通滤波

*以下为应用手册Application note加速度计相关*

2.6 Accelerometerbandwidth--Application note相关加速度计的频带宽度

The accelerometer sampling chain (Figure 1) is representedby a cascade of four blocks: an analog low-pass filter, an ADC converter, a digital low-pass filter andthe composite group of digital filters described in Figure 2.

加速度计数据处理链由四部分串联而成，1低通抗锯齿滤波器，2模数转换，3数字低通滤波器，4组合数字波器。

*上图第一个方框：1低通抗锯齿滤波器*

Figure 1. Accelerometer sampling chain diagram

The analog signal coming from the mechanical parts is filtered by alow-pass anti-aliasing filter before being converted by the ADC. The anti-aliasing filter isenabled in High-Performance mode only.

从微机械部分来的模拟信号，通过一个低通抗锯齿滤波器（只能在高性能模式使用），再进行模数转换。

If the XL_BW_SCAL_ODR bit in CTRL4_C register is set to 1, the bandwidthof this analog filter is determined by setting the BW_XL bits of CTRL1_XL register;relative filter cutoff frequency values are given in Table 6.

如果CTRL4_C（13h）中的XL_BW_SCAL_ODR位被设置为1，则模拟滤波器的带宽的设置由CTRL1_XL的BW_XL[1:0]位决定。见下图。

If the XL_BW_SCAL_ODR bit is set to0, the bandwidth of the analog filter is determined by the ODR_XL selection (Table 7).

如果CTRL4_C中的XL_BW_SCAL_ODR位被设置为0，则模拟滤波器的带宽的设置由ODR_XL位决定。见下图。

简单来说：为0的时候，简单一点，是固定的。

为1的时候是可以配置的，每种都可以分别配置为50,100,200,400Hz。

* 第三个方框：3数字低通滤波器*

The digital signal is then filtered by a low-pass digital filter (LPF1)whose cutoff frequency depends on the selected accelerometer ODR, as shown in Table 8.

然后数字信号经过一个低通滤波器（LPF1），不同的ODR对应不同的截止频率。见下图：

*第四个方框：组合数字波器*

Finally, the digital signal is processed by the composite group of filterscomposed of a lowpass digital filter (LPF2), a high-pass digital filter and a slope filter. Asshown in Figure 2,

最后，数字信号会通过组合滤波器。由低通数字滤波器（LPF2），高通数字滤波器，以及一个斜率滤波器组成。

It is possible to independentlyapply these filters to the accelerometer output data (and to the FIFO data) and/or to the interrupt generators.

这三个滤波器是独立的，每种数据都可以用来单独输出芯片外（或者芯片的FIFO），也能用来产生中断。

The enable signal of these high-pass and low-pass digital filters is thelogic “OR” of the SLOPE_FDS bit of the TAP_CFG register and the FUNC_EN bit of the CTRL10_Cregister.

高通滤波器和低通滤波器的启动信号，“TAP_CFG寄存器的SLOPE_FDS”和“CTRL10_C的FUNC_EN”是“或”的关系。

The SLOPE_FDS bit is also used to select the filter (high-pass or slope)used for the wakeup interrupt functionality. For this reason, if the wake-up functionality isimplemented using the slope filter and also the LPF2 filter is required, the latter has tobe enabled by setting the FUNC_EN bit to 1.

SLOPE_FDS位也通过选择滤波器，用来配置唤醒中断。

因此，如果用唤醒功能，可用斜率滤波器（slope）和低通滤波器2（LPF2）。

使用LPF2的时候要设置FUNC_EN= 1.

In all other cases, to enable the high-pass and low-pass digital filtersit’s recommended to set to 1 the SLOPE_FDS bit and set to 0 the FUNC_EN bit (ifthe embedded functions, such as the Android functions, are not used).

其他情况，建议设置SLOPE_FDS=1,FUNC_EN =0.

The bits LPF2_XL_EN, HP_SLOPE_XL_EN and HPCF_XL [1:0] of CTRL8_XL are usedto select the filter applied to the accelerometer output data and to the FIFOdata:

1.if both the LPF2_XL_EN bit and the HP_SLOPE_XL_EN bit are set to 0, nofilter is applied;

2.if the LPF2_XL_EN bit is set to 1, the LP digital filter is applied,regardless of the HP_SLOPE_XL_EN bit configuration;

3.if theLPF2_XL_EN bit is set to 0 and the HP_SLOPE_XL_EN bit is set to 1, the appliedfilter depends on the configuration of the HPCF_XL [1:0] bits, as shown in Table 9.

CTRL8_XL 寄存器中的LPF2_XL_EN,HP_SLOPE_XL_EN 和 HPCF_XL [1:0] 位用来选择数据是递交给芯片输出，还是传输给芯片的FIFO。

1.如果LPF2_XL_EN 和 theHP_SLOPE_XL_EN都设置为0，Figure2中没有滤波器打开。

2.如果LPF2_XL_EN= 1，低通滤波器（LPF2）打开。（HP_SLOPE_XL_EN置1）

3.如果LPF2_XL_EN= 0，并且HP_SLOPE_XL_EN=1,哪个滤波器打开还要看HPCF_XL [1:0]如何配置，请参考Table9.

斜率滤波器和高通滤波器只能二选一

The HPCF_XL [1:0] bits of CTRL8_XL are also used to selectthe cutoff frequency of the LPF2 filter, as shown in Table 10.

CTRL8_XL寄存器中的HPCF_XL [1:0]位，也可以用来选择LPF2的截止频率。请见Table10。

This low-pass filter can also be used in the 6D/4D functionality bysetting the LOW_PASS_ON_6D bit of CTRL8_XL register to 1.

低通滤波器也可以用来识别 6D/4D功能，要设置CTRL8_XL寄存器中的LOW_PASS_ON_6D=1。

Accelerometer slope filter

加速度计斜率滤波器

As shown in Figure 2, the LSM6DS33 device embeds adigital slope filter which is used for activity/inactivity and single/double-tap features; it can also be usedfor wake-up detection ‍when the SLOPE_FDS bit of the TAP_CFG register is set to 0.

The slope filter output data is computed using the following formula:

slope(tn) = [ acc(tn) - acc(tn-1) ] / 2

An example of a slope data signal is illustrated in Figure 3.

如Figure2所示，LSM6DS33里面嵌入了一个数字斜率滤波器，用来检测运动/静止，以及单击/双击。当TAP_CFG寄存器的SLOPE_FDS=1时，也可以用来唤醒检测。

斜率滤波器的输出数据由如下公式计算：slope(tn) = [ acc(tn) - acc(tn-1) ] / 2

如下图所示：

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