PU-60X0 是全球首例 9 軸運動處理傳感器。它集成了 3 軸 MEMS 陀螺儀，3 軸 MEMS
加速度計，以及一個可擴展的數字運動處理器 DMP（ Digital Motion Processor），可用 I2C
接口連接一個第三方的數字傳感器，比如磁力計。擴展之後就可以通過其 I2C 或 SPI 接口
輸出一個 9 軸的信號（ SPI 接口僅在 MPU-6000 可用）。 MPU-60X0 也可以通過其 I2C 接口
連接非慣性的數字傳感器，比如壓力傳感器。
MPU-60X0 對陀螺儀和加速度計分別用了三個 16 位的 ADC，將其測量的模擬量轉化
爲可輸出的數字量。爲了精確跟蹤快速和慢速的運動，傳感器的測量範圍都是用戶可控的，
陀螺儀可測範圍爲±250， ±500， ±1000， ±2000°/秒（ dps），加速度計可測範圍爲±2， ±4，
±8， ±16g。
一個片上 1024 字節的 FIFO，有助於降低系統功耗。
和所有設備寄存器之間的通信採用 400kHz 的 I2C 接口或 1MHz 的 SPI 接口（ SPI 僅
MPU-6000 可用）。 對於需要高速傳輸的應用， 對寄存器的讀取和中斷可用 20MHz 的 SPI。
另外，片上還內嵌了一個溫度傳感器和在工作環境下僅有±1%變動的振盪器。
芯片尺寸 4×4×0.9mm，採用 QFN 封裝（無引線方形封裝），可承受最大 10000g 的衝
擊，並有可編程的低通濾波器。
關於電源， MPU-60X0 可支持 VDD 範圍 2.5V±5%， 3.0V±5%，或 3.3V±5%。另外
MPU-6050 還有一個 VLOGIC 引腳，用來爲 I2C 輸出提供邏輯電平。 VLOGIC 電壓可取
1.8±5%或者 VDD。
5.特徵
以數字輸出 6 軸或 9 軸的旋轉矩陣、四元數(quaternion)、歐拉角格式(Euler Angle forma)
的融合演算數據。
具有 131 LSBs/°/sec 敏感度與全格感測範圍爲±250、 ±500、 ±1000 與±2000°/sec 的
3 軸角速度感測器(陀螺儀)。
可程式控制，且程式控制範圍爲±2g、 ±4g、 ±8g 和±16g 的 3 軸加速器。
移除加速器與陀螺儀軸間敏感度，降低設定給予的影響與感測器的飄移。
數字運動處理(DMP: Digital Motion Processing)引擎可減少複雜的融合演算數據、 感測
器同步化、 姿勢感應等的負荷。 運動處理數據庫支持 Android、 Linux 與 Windows 內建之
運作時間偏差與磁力感測器校正演算技術，免除了客戶須另外進行校正的需求。
以數位輸出的溫度傳感器
以數位輸入的同步引腳(Sync pin)支援視頻電子影相穩定技術與 GPS
可程式控制的中斷(interrupt)支援姿勢識別、搖攝、畫面放大縮小、滾動、快速下降中
斷、 high-G 中斷、零動作感應、觸擊感應、搖動感應功能。
VDD 供電電壓爲 2.5V±5%、 3.0V±5%、 3.3V±5%； VDDIO 爲 1.8V± 5%
陀螺儀運作電流： 5mA， 陀螺儀待命電流： 5uA； 加速器運作電流： 500uA， 加速器省
電模式電流： 40uA@10Hz
高達 400kHz 快速模式的 I2C，或最高至 20MHz 的 SPI 串行主機接口(serial host
interface)
內建振盪器在工作溫度範圍內僅有±1%頻率變化。 可選外部時鐘輸入 32.768kHz 或
19.2MH
系統機構圖
7.6 結構描述
7.7 三軸陀螺儀簡介
7.8 三軸加速度計簡介
7.9 數字運動處理器（DMP）
DMP 從陀螺儀、加速度計以及外接的傳感器接收並處理數據，處理結果可以從 DMP
寄存器讀出，或通過 FIFO 緩衝。 DMP 有權使用 MPU 的一個外部引腳產生中斷。
7.10 主要 I2C 和 SPI 接口
MPU-60X0 使用 I2C 或者 SPI 接口和芯片連接，並且總是作爲從設備。連接主設備的
邏輯電平用 VLOGIC 引腳（ MPU-6050）或 VDD 引腳（ MPU-6000）設置。 I2C 的 Slave
地址的最低有效位（LSB）用 Pin9（AD0）設置。
7.11 輔助 I2C 接口
可用來外接磁力計或其他傳感器。 有兩種工作模式： I2C Master Mode， 此時 MPU-60X0
作爲主設備與外接傳感器通信； Pass-Through Mode， 此時僅用作連接， 允許 MPU 和外接
傳感器同時和芯片通信。
7.12 自檢
自檢可用來測試傳感器的機械和電氣結構。 對每個測量軸的自檢可通過設置控制寄存器
GYRO_CONFIG 和 ACCEL_CONFIG 的相關位來進行。 自檢啓動後， 電路會使傳感器工作
並且產生輸出信號。
7.13 使用 I2C 接口的 9 軸傳感器方案
下圖中，系統芯片（ System Processor）作爲 MPU 的主設備，而 MPU 又作爲外接羅
盤傳感器的主設備。然而 MPU 作爲 I2C 主設備的能力很有限，需要系統芯片的支持
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