STMicroelectronics ISM330BX慣性測(cè)量單元 (IMU) 采用一個(gè)3軸數(shù)字加速度計(jì)和一個(gè)帶三個(gè)通道的三軸數(shù)字陀螺儀。這些通道可處理用于運(yùn)動(dòng)跟蹤和振動(dòng)測(cè)量的加速度和角速度數(shù)據(jù)，以及在多達(dá)三個(gè)獨(dú)立通道上進(jìn)行Qvar檢測(cè)，具有專用配置、處理和濾波功能。STMicroelectronics ISM330BX在高性能模式下的運(yùn)動(dòng)跟蹤運(yùn)行頻率為0.6mA，可實(shí)現(xiàn)不間斷低功耗特性，從而實(shí)現(xiàn)最佳運(yùn)動(dòng)體驗(yàn)。ISM330BX嵌入了用于運(yùn)動(dòng)處理的高級(jí)專用特性和數(shù)據(jù)處理功能，例如有限狀態(tài)機(jī) (FSM)、傳感器融合低功耗 (SFLP)、自適應(yīng)自配置 (ASC) 和機(jī)器學(xué)習(xí)內(nèi)核 (MLC)，具有用于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的可導(dǎo)出AI特性/濾波器。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：STMicroelectronics ISM330BX慣性測(cè)量單元 (IMU)數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• 三軸加速度計(jì)，滿量程可選為±2/±4/±8g
• 三軸陀螺儀，擴(kuò)展的可選滿量程為±125/±250/±500/±1000/±2000/±4000dps
• 三軸加速度計(jì)，具有平坦、寬帶寬 (2kHz) 頻率響應(yīng)和低噪聲（SPI/I3C接口上70μg/√ Hz，甚至TDM接口上低至30μg/√ Hz）
• 在高性能模式下功耗低至0.6mA（組合模式下）或僅0.19mA加速度計(jì)
• SPI/I^2^C和MIPI I3C? v1.1串行接口，具有主處理器數(shù)據(jù)同步功能
• TDM控制器接口
• 可編程有限狀態(tài)機(jī)，用于加速度計(jì)、陀螺儀和模擬集線器/Qvar傳感器數(shù)據(jù)處理，速率高達(dá)960Hz
• 嵌入式傳感器融合低功耗 (SFLP) 算法
• 機(jī)器學(xué)習(xí)內(nèi)核，具有用于AI應(yīng)用的可導(dǎo)出功能和濾波器
• 嵌入式自適應(yīng)自配置 (ASC)
• 智能FIFO，高達(dá)4.5KB
• 嵌入式模擬集線器，用于模數(shù)轉(zhuǎn)換和處理模擬輸入數(shù)據(jù)
• 嵌入式Qvar：電荷變化檢測(cè)
• 內(nèi)置溫度傳感器
• 模擬電源電壓范圍：1.71V至3.6V
• 獨(dú)立IO電源（擴(kuò)展范圍為1.08V至3.6V）
• 緊湊尺寸：2.5mm x 3mm x 0.71mm
• 符合ECOPACK標(biāo)準(zhǔn)和RoHS指令

引腳連接

ISM330BX：高性能6軸IMU，賦能下一代智能運(yùn)動(dòng)感知與AI應(yīng)用

引言

隨著工業(yè)4.0、機(jī)器人技術(shù)、可穿戴設(shè)備和智能家居的快速發(fā)展，對(duì)高精度、低功耗、智能化的運(yùn)動(dòng)傳感器需求日益增長(zhǎng)。STMicroelectronics 推出的 ISM330BX 是一款集成了3軸加速度計(jì)與3軸陀螺儀的6軸慣性測(cè)量單元（IMU），不僅在性能上實(shí)現(xiàn)了突破，還內(nèi)置了傳感器融合、機(jī)器學(xué)習(xí)核心、有限狀態(tài)機(jī)等先進(jìn)功能，為各類嵌入式智能應(yīng)用提供了完整的運(yùn)動(dòng)感知解決方案。

核心特性概覽

1. 高性能傳感能力

• 加速度計(jì) ：可選量程 ±2/±4/±8 g，寬帶寬達(dá) 2 kHz，噪聲低至 70 μg/√Hz（SPI/I3C）甚至 30 μg/√Hz（TDM接口）。
• 陀螺儀 ：擴(kuò)展量程 ±125 至 ±4000 dps，支持高動(dòng)態(tài)范圍運(yùn)動(dòng)檢測(cè)。
• 三通道架構(gòu) ：
  • 通道1：用于運(yùn)動(dòng)跟蹤與空間定位；
  • 通道2：專為超低噪聲加速度數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)，通過TDM接口輸出；
  • 通道3：支持模擬信號(hào)采集與Qvar（電荷變化檢測(cè)）功能。

2. 低功耗與高能效

• 高性能模式下整機(jī)功耗僅 0.6 mA，純加速度計(jì)模式下可低至 0.19 mA。
• 支持多種低功耗模式（LPM1/2/3），滿足電池供電設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行需求。

3. 嵌入式智能處理

• 機(jī)器學(xué)習(xí)核心（MLC） ：支持4個(gè)決策樹并行運(yùn)行，最多128個(gè)節(jié)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)本地AI推理，顯著減輕主處理器負(fù)擔(dān)。
• 有限狀態(tài)機(jī)（FSM） ：最多8個(gè)獨(dú)立狀態(tài)機(jī)，可編程識(shí)別復(fù)雜運(yùn)動(dòng)模式（如手勢(shì)、傾斜、晃動(dòng)等）。
• 傳感器融合低功耗算法（SFLP） ：實(shí)時(shí)輸出游戲旋轉(zhuǎn)向量、重力向量與陀螺儀偏置，提升姿態(tài)估計(jì)精度。

4. 豐富的接口與存儲(chǔ)

• 支持 SPI / I2C / MIPI I3C? 等多種通信協(xié)議，具備TDM接口用于高精度音頻級(jí)數(shù)據(jù)傳輸。
• 內(nèi)置 4.5 KB FIFO，支持?jǐn)?shù)據(jù)壓縮與動(dòng)態(tài)分配，優(yōu)化系統(tǒng)功耗與數(shù)據(jù)流管理。

應(yīng)用場(chǎng)景

ISM330BX 適用于多種高要求的工業(yè)與消費(fèi)類應(yīng)用：

• 狀態(tài)監(jiān)測(cè) ：機(jī)械振動(dòng)分析、預(yù)測(cè)性維護(hù)；
• 機(jī)器人技術(shù) ：姿態(tài)控制、路徑規(guī)劃、防撞檢測(cè)；
• 運(yùn)動(dòng)跟蹤 ：AR/VR設(shè)備、人體運(yùn)動(dòng)捕捉；
• 智能家電 ：洗衣機(jī)平衡檢測(cè)、空調(diào)姿態(tài)識(shí)別；
• 助聽器與穿戴設(shè)備 ：步數(shù)檢測(cè)、跌倒檢測(cè)、低功耗常感應(yīng)用。

技術(shù)亮點(diǎn)解析

1. 雙通道加速度處理

ISM330BX 支持 雙通道模式 ，允許同時(shí)以不同量程輸出加速度數(shù)據(jù)，適用于需要高動(dòng)態(tài)范圍與高精度并存的場(chǎng)景。

2. 模擬信號(hào)采集與Qvar感知

內(nèi)置模擬前端支持外部模擬信號(hào)（如聲音、壓力）的數(shù)字化處理，Qvar功能則可檢測(cè)靜電變化，適用于觸摸、接近感應(yīng)等非接觸式交互。

3. 自適應(yīng)自配置（ASC）

FSM 或 MLC 檢測(cè)到特定運(yùn)動(dòng)模式后，可自動(dòng)重配置傳感器參數(shù)，無需主機(jī)干預(yù)，實(shí)現(xiàn)真正的自主智能。

4. 高精度時(shí)間戳

32位時(shí)間戳分辨率達(dá) 21.75 μs，確保多傳感器數(shù)據(jù)同步，適用于高精度運(yùn)動(dòng)重構(gòu)與事件排序。