1 引言
v2xe是一种以集成微处理器作为控制和接口的新型2轴罗盘和大地磁场传感器[1]，u2xe使用新型系统常用的3v工作电源，具有功耗低、尺寸小、在各种条件下的抗噪声能力强、较大的测量灵敏感应区等优点。v2xe结合了pni公司专利的磁场感应传感器和测量电路技术，不受补偿漂移的影响，在不同温度下的测量结果很稳定。v2xe通过简单易行的标准spi接口输入/输出数据。
2 性能特点
v2xe的典型特性如下：
功率低（3v dc，2ma输出）；
封装尺寸小（25.4mm×5.4mm×11.5mm）；
高地磁感应（0.01°）；
高地磁精度（2.0°）；
数字接口输出（3v标准spi接口）；
具有高的磁场感应（0.00015gauss）；
具有大的磁场量程（±11gauss）。
v2xe的引脚功能如表1所列。
将v2xe应用于gps系统，用at89c2051读取v2xe的测量数据，通过串口将数据传送到gps处理器，图1示出v2xe连接到单片机的原理图。由于at89c2051没有标准的spi口输出[2]，故分别用p1.7、p1.6和p1.5来模拟sclk、miso及mosi端。v2xe的复位引脚sync由p3.7脚控制，ssnot接地，v2xe工作在从机模式。
3 数据格式和命令字
v2xe有big endian和little endian两种数据格式。big endian类型数据是从高位到低位存放，little editan数据是倒序存放，即在最高8位依次放最低8位的数据，在最低8位依次放最高8位的数据。如图2所示。
带有数据的命令格式由开始标志（sync flay）、指令类别（frame type）和结束标志（terminator）组成，图3所示是一个带有参数heading（0x02）和magnitude（0x05）的setdatacomponents（0x03）命令构成。v2xe常用命令字包括getmodinfo、modinforesp、setdatacomponent、getdata、dataresp、setconfig、getconfig、configresp和saveconfig。其指令码和功能如表2所示。
4 编程实例
spi接口的数据接收和发送是同步的。v2xe每接收一个数据时将会发出0x00。当v2xe发送命令的应答时，它将不处理任何输入的数据，因此，在主机获取v2xe数据时，应是发送和接收同时进行。用c语言编写发送-接收函数spitransmit如下：
一个v2xe系统的典型应用流程如图4所示。
v2xe出厂时，都在其rom中固化了芯片的版本号。用户第一次应用v2xe系统可首先读出该版本号以判断器件是否正常工作，可先向v2xe发送命令getmodinfo，然后读取返回值modinforesp，其程序如下：
这样，获得的芯片信息存放在数组verson中，可以根据读取的值和实际版本号（v2xev201）对比以确定系统是否正常工作，如果系统正常，首先要根据需要设置返回数据格式以确定v2xe返回这些用户感兴趣的值，主要包括地磁方向角、磁场强度、温度和校准状态位等。另外，还要设置一些初始化参数，主要包括declination（本地的地磁角，可以从http：//www.ngdc.noaa.gov/cgi-bin/seg/gmag/fldsnth1.pl获得）、true north（设置参照角度为地磁北[3]）、big endian（选择数据的大、小模式）、dampingsize（数据缓冲区，将缓冲区里的数据平均后作为v2xe的实际输出）。
在v2xe的实际应用中，常常需要校准，常用命令包括startcal、stopcal、getcaldata、caldataresp和setcaldata，其指令代码和功能描述如表3所示。在标准过程中，v2xe装置要尽量水平放置，从开始校准到结束校准过程中需将装置原地旋转两周。每转的时间不得小于30s，校准完成后,可以查询参数calstate来判断校准是否成功，完成参数设置和校准等初始化工作后，可以通过发送指令getdata（0x04）来获取v2xe的数据，对v2xe每发送命令一次必须将其输出全部读出。否则会影响下一次的正常输出。
5 结束语
该系统已经成功应用于手持gps定位导航产品中，在室温下，其测量方向角偏差2°内，测量的温度偏差也小于1℃，地磁传感器v2xe以其接口简单、功耗低、体积小和软件设计简单等优点在gps定位和磁场检测等方面有着广阔的应用前景。
