STMicroelectronics LIS2DUXS12超低功耗加速度計是一款智能、數(shù)字、3軸線性加速度計。 MEMS和ASIC旨在讓常開抗混疊濾波和有限狀態(tài)機 (FSM) 等功能有盡可能低的電流消耗。功能還包括具有自適應(yīng)自配置 (ASC) 的機器學(xué)習(xí)核心 (MLC) 和模擬量集線器/Qvar傳感器通道。STMicroelectronics LIS2DUXS12超低功耗加速度計采用2mm x 2mm x 0.74mm LGA 12引腳封裝。

數(shù)據(jù)手冊；*附件：STMicroelectronics LIS2DUXS12超低功耗加速度計數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

• 電源電壓范圍：1.62V至3.6V
  • 獨立IO電源（1.62V至3.6V），用于I^2^C和SPI接口
  • 獨立IO電源（擴展范圍：1.08V至3.6V），用于MIPI I3C接口
• 四種工作功率模式
• 超低功耗
  • 高性能模式，帶抗混疊濾波器10.8μA
  • 低功耗模式，帶抗混疊濾波器6.2μA
  • 超低功耗模式2.7μA
  • 掉電0.01μA
• 噪聲低至220μg/√Hz
• 可編程滿量程：±2g/±4g/±8g/±16g
• ODR：1.6Hz至800Hz
• 嵌入式機器學(xué)習(xí)內(nèi)核
• 可編程有限狀態(tài)機
• 集成模擬集線器/Qvar檢測通道
• 基于傳感器處理輸出 (FSM/MLC) 的自適應(yīng)自配置 (ASC)
• 內(nèi)置溫度傳感器
• 嵌入式FIFO：高達512個高分辨率加速度計和溫度數(shù)據(jù)樣本，或高達768個低分辨率加速度數(shù)據(jù)樣本
• 高速I^2^C/SPI/MIPI I3C數(shù)字輸出接口
• 嵌入式數(shù)字功能（自由落體、喚醒、單擊/雙擊/三擊識別、活動/非活動、6D/4D方向）
• 高級計步器、步測器和步進計數(shù)器
• 大幅運動檢測、傾斜檢測
• 自檢功能
• 小型封裝：2mm x 2mm x 0.74mm（最大值）LGA 12引腳
• 高沖擊生存率：10000g
• ECOPACK，符合RoHS指令

框圖

LIS2DUXS12：集成AI與Qvar感知的超低功耗加速度計

概述

LIS2DUXS12是意法半導(dǎo)體推出的一款智能、數(shù)字化的三軸線性加速度計，其MEMS與ASIC專為超低功耗與高集成度而設(shè)計。該器件不僅具備優(yōu)異的功耗表現(xiàn)，還集成了機器學(xué)習(xí)核心、有限狀態(tài)機、模擬前端/Qvar感知通道等先進功能，適用于穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點、醫(yī)療設(shè)備等對功耗與智能感知要求極高的場景。

主要特性

1. 超低功耗與多模式運行

• 供電電壓范圍 ：1.62 V – 3.6 V
• 四種功耗模式 ：
  • 高性能模式（帶抗混疊濾波）：10.8 μA
  • 低功耗模式：6.2 μA
  • 超低功耗模式：2.7 μA
  • 關(guān)機模式：0.01 μA

2. 高精度與靈活性

• 測量范圍 ：±2g / ±4g / ±8g / ±16g
• 輸出數(shù)據(jù)率 ：1.6 Hz – 800 Hz
• 噪聲密度 ：低至 220 μg/√Hz
• 內(nèi)置溫度傳感器與512樣本FIFO

3. 智能感知與邊緣處理

• 機器學(xué)習(xí)核心 ：支持4個決策樹，128個節(jié)點，可實現(xiàn)本地AI推理
• 有限狀態(tài)機 ：最多8個獨立程序，支持自定義動作識別
• 自適應(yīng)自配置 ：FSM/MLC可實時調(diào)整傳感器配置

4. 模擬前端與Qvar感知

• 模擬前端 ：支持外部模擬信號采集
• Qvar通道 ：可檢測電極附近的電荷變化，適用于接近感應(yīng)、觸摸檢測等場景
• 可編程增益與輸入阻抗 ，支持50/60 Hz陷波濾波

應(yīng)用場景

• 穿戴設(shè)備 ：步數(shù)檢測、姿態(tài)識別、抬手亮屏
• 聽覺設(shè)備與醫(yī)療儀器 ：低功耗常開感知
• 游戲控制器與遙控器 ：手勢識別、敲擊檢測
• 資產(chǎn)追蹤器與無線傳感節(jié)點 ：運動觸發(fā)喚醒
• 智能家居與用戶界面 ：屏幕旋轉(zhuǎn)、雙擊喚醒

核心功能詳解

1. FIFO與數(shù)據(jù)批處理

內(nèi)置128級FIFO，支持多種傳感器數(shù)據(jù)（加速度、溫度、Qvar、MLC/FSM結(jié)果）的批處理存儲，極大降低主機處理器的喚醒頻率。

2. 嵌入式智能算法

• 步數(shù)檢測與計數(shù)器 ：支持動態(tài)閾值與防誤觸機制
• 傾斜檢測與顯著運動識別 ：硬件實現(xiàn)，功耗極低
• 敲擊識別 ：支持單/雙/三擊檢測，可配置靈敏度與時序

3. 多種數(shù)字接口

• I2C / SPI / MIPI I3C? 接口可選
• 支持3線/4線SPI模式
• I3C接口兼容傳統(tǒng)I2C設(shè)備，支持動態(tài)地址分配

電源管理與啟動流程

LIS2DUXS12支持 深度掉電模式 ，功耗僅10 nA。啟動流程如下：

1. 深度掉電 → 軟掉電 （通過I2C/I3C/SPI命令）
2. 軟掉電 → 運行模式 （配置ODR與濾波參數(shù)）
3. 支持一鍵喚醒與 自動睡眠 ，實現(xiàn)功耗最優(yōu)控制

封裝與可靠性

• 封裝 ：LGA-12，尺寸僅 2.0 × 2.0 × 0.74 mm
• 工作溫度 ：-40°C 至 +85°C
• 抗沖擊能力 ：最高10000 g
• 符合ECOPACK?與RoHS標準