特色

2.16V至3.6V電源電壓

1.8V兼容IOs

<1mW功耗

±2g/±8g動態(tài)選擇滿標度

I2C/SPI數(shù)字輸出接口

可編程多中斷發(fā)生器

點擊和雙擊識別

嵌入式高通濾波器

嵌入式自檢

10000克高沖擊生存能力

符合ECOPACK®RoHS和“綠色”標準（見第9節(jié)）

應(yīng)用

自由落體檢測

動作激活功能

游戲和虛擬現(xiàn)實輸入設(shè)備

振動監(jiān)測和補償

說明

LIS302DL是一款超緊湊的低功耗產(chǎn)品三軸線性加速度計。它包括一個傳感元件和IC接口能夠向外部提供測得的加速度通過I2C/SPI串行接口。傳感元件，能夠檢測加速度，使用專用ST公司開發(fā)的生產(chǎn)慣性的工藝硅傳感器和執(zhí)行器。IC接口是用CMOS制造的允許設(shè)計專用電路的過程為了更好地匹配感測元件特性。LIS302DL具有用戶可動態(tài)選擇的功能滿量程為±2g/±8g用輸出數(shù)據(jù)速率測量加速度100Hz或400Hz。自測試功能允許用戶檢查傳感器在最終應(yīng)用中的功能。該裝置可被配置成產(chǎn)生慣性喚醒/自由落體中斷信號超過可編程加速閾值至少在三個軸中的一個軸上。閾值和中斷發(fā)生器的定時是可編程的由最終用戶動態(tài)執(zhí)行。LIS302DL可在塑料薄膜中使用網(wǎng)格陣列包（TLGA）及其保證在延長的溫度范圍內(nèi)工作從-40°C到+85°C。

機械和電氣規(guī)范

機械特性

表3。機械特性（1）（2）

1.產(chǎn)品出廠標定為2.5V，可在2.16V至3.6V范圍內(nèi)使用

2.除非另有說明，否則所有參數(shù)均在Vdd=2.5V，T=25°C時指定

3.不保證典型規(guī)格

4.通過晶片級測試和初始偏移和靈敏度測量進行驗證

5.MSL3預(yù)處理后的典型零g電平偏移值

6.可通過啟用內(nèi)置高通濾波器消除偏移

7.如果使用STM位，則所有軸的符號值都會發(fā)生變化

8.自檢輸出隨電源的變化而變化。“自檢輸出更改”定義為輸出[LSb]（ctrl_reg1上的自檢位=1）-輸出[LSb]（ctrl_reg1上的自檢位=0）。1LSb=4.6g/256，8位表示，±2.3g滿標度

9.由于設(shè)備過濾，啟用自檢模式時，3/ODR后輸出數(shù)據(jù)達到最終值的99%

10.ODR是輸出數(shù)據(jù)速率。規(guī)格見表4

電氣特性

表4。電氣特性（1）（2）

1.產(chǎn)品出廠標定為2.5V，可在2.16V至3.6V范圍內(nèi)使用

2.除非另有說明，否則所有參數(shù)均在Vdd=2.5V，T=25°C時指定

3.不保證典型規(guī)格

4.在這種情況下，可以在不阻塞通信總線的情況下移除維持Vdd_IO的Vdd測量鏈斷電。

5.濾波器截止頻率

6.退出掉電模式后獲取有效數(shù)據(jù)的時間

絕對最大額定值

高于“絕對最大額定值”的應(yīng)力可能導(dǎo)致永久性損壞到設(shè)備。這只是一個應(yīng)力額定值和設(shè)備在這些壓力下的功能操作條件不是隱含的。長期暴露在最高評級條件下可能影響設(shè)備可靠性

注：任何引腳上的電源電壓不得超過6.0V

術(shù)語

靈敏度

靈敏度描述傳感器的增益，可通過應(yīng)用1g等方法確定加速到它。由于傳感器可以測量直流加速度，因此可以通過將感興趣的軸指向地球中心，記錄輸出值，旋轉(zhuǎn)傳感器旋轉(zhuǎn)180度（指向天空）并再次記錄輸出值。這樣做，向傳感器施加±1g加速度。從中減去較大的輸出值較小的一個并將結(jié)果除以2得到傳感器的實際靈敏度。這個值隨溫度變化很小，隨時間變化也很小。敏感度公差描述了大量傳感器的靈敏度范圍。

零重力水平

零g電平偏移（Off）描述實際輸出信號與理想值的偏差如果沒有加速度，則輸出信號。水平面上處于穩(wěn)定狀態(tài)的傳感器表面在X軸和Y軸測量0g，而Z軸測量1g輸出理想地處于傳感器動態(tài)范圍的中間（輸出寄存器的內(nèi)容00h，數(shù)據(jù)表示為2的補數(shù)）。在這種情況下，與理想值的偏差是稱為零重力偏移。偏移在一定程度上是精密MEMS傳感器受力的結(jié)果因此，在將傳感器安裝到印刷電路上后，偏移量可能會略有變化或者將其暴露在廣泛的機械應(yīng)力下。偏移量隨溫度變化很小，參見“零g液位變化與溫度”。單個傳感器的零g電平是穩(wěn)定的一輩子。零g水平耐受性描述了人群零g水平的范圍

傳感器數(shù)量。

自檢

自檢允許在不移動傳感器的情況下檢查其功能。自檢功能是當CTRL_REG1（控制寄存器1）的自檢位編程為“0”時關(guān)閉。當ctrl_reg1的自檢位被編程為“1”，向傳感器施加驅(qū)動力，模擬確定的輸入加速度。在這種情況下，傳感器輸出將出現(xiàn)變化在他們的直流電平，這是通過設(shè)備靈敏度選定的滿標度。當自檢激活時，設(shè)備輸出電平由由作用在傳感器上的加速度和靜電試驗力產(chǎn)生的信號。如果輸出信號在表3中規(guī)定的振幅范圍內(nèi)變化，則傳感器工作正常，接口芯片參數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)規(guī)范。

點擊和雙擊識別

點擊和雙擊識別功能有助于創(chuàng)建人機界面軟件過載很少。該設(shè)備可配置為在在任何方向上敲擊時使用專用銷。如果傳感器暴露在單一輸入刺激下，它會在慣性上產(chǎn)生一個中斷請求中斷引腳（INT1和/或INT2）。一個更高級的功能允許生成和中斷當兩個事件之間有可編程時間的“雙擊”時請求“鼠標鍵式”使用。用戶可根據(jù)預(yù)期振幅和刺激的時間。

功能

LIS302DL是一款超緊湊、低功耗、數(shù)字輸出的三軸線性加速度計包裝在LGA包裝中。整個裝置包括一個傳感元件和一個集成電路接口能夠從傳感元件獲取信息并向外部世界通過一個I2C/SPI串行接口。

傳感元件

專利工藝用于制造表面微機械加速度計。這個這項技術(shù)可以實現(xiàn)懸浮硅結(jié)構(gòu)基板上的幾個點稱為錨定點，并可在感測方向上自由移動加速。為了與傳統(tǒng)的包裝技術(shù)兼容，一個蓋子被放在上面?zhèn)鞲性敳浚员苊庠谒芰戏庋b。當加速度施加到傳感器上時，驗證質(zhì)量從其標稱質(zhì)量位移位置，導(dǎo)致電容半橋不平衡。這種不平衡是被測量出來的利用電荷積分來響應(yīng)施加在感測電容器上的電壓脈沖。在穩(wěn)態(tài)下，電容器的標稱值為小功率因數(shù)，當加速度為應(yīng)用時，電容負載的最大變化在fF范圍內(nèi)。

IC接口

整個測量鏈由一個低噪聲電容放大器組成將MEMS傳感器的電容不平衡轉(zhuǎn)換為模擬電壓，并通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器。加速度數(shù)據(jù)可通過I2C/SPI接口訪問，從而使特別適合與微控制器直接接口的設(shè)備。LIS302DL具有一個數(shù)據(jù)就緒信號（RDY），它指示測量的加速度數(shù)據(jù)是可用的，因此簡化了數(shù)字同步的數(shù)據(jù)使用設(shè)備的系統(tǒng)。LIS302DL也可以配置為產(chǎn)生慣性喚醒和自由落體根據(jù)已編程加速事件沿啟用軸發(fā)出中斷信號。自由落體和喚醒可以同時在兩個不同的引腳。

工廠校準

IC接口的靈敏度（So）和零點電平（Off）在工廠進行了校準。微調(diào)值由非易失性存儲器存儲在設(shè)備內(nèi)部。任何時候裝置開啟后，微調(diào)參數(shù)被下載到寄存器中使用在正常操作期間。這允許用戶無需進一步使用設(shè)備校準。

應(yīng)用程序提示

圖5。LIS302DL電氣連接

設(shè)備核心通過Vdd線供電，而I/O焊盤通過Vdd連接線。電源去耦電容器（100 nF陶瓷，10μF Al）應(yīng)盡可能靠近裝置的引腳6（一般設(shè)計慣例）。所有電壓和接地電源必須同時存在，以便IC的行為（參考圖5）。可以移除Vdd并保持Vdd_IO在不阻塞通信總線的情況下，測量鏈斷電。裝置的功能和測量的加速度數(shù)據(jù)是可選的，并且可通過I2C/SPI訪問接口。什么時候使用I2C，CS必須綁得很高。兩個中斷引腳（INT 1和INT 2）的功能、閾值和定時可以是完全由用戶通過I2C/SPI接口編程。

數(shù)字接口

嵌入在LIS302DL中的寄存器可以通過I2C和SPI串行接口。后者可以被SW配置為在3線或4線中操作接口模式。串行接口映射到相同的焊盤上。選擇/利用I2C接口，CS線路必須綁高（即連接到Vdd U IO）。

I2C串行接口

LIS302DL I2C是總線從機。使用I2C將數(shù)據(jù)寫入寄存器其內(nèi)容也可以讀回。下表給出了相關(guān)的I2C術(shù)語。

有兩個與I2C總線相關(guān)的信號：串行時鐘線（SCL）和串行數(shù)據(jù)線（SDA）。后者是用于發(fā)送和接收接口的數(shù)據(jù)。兩條線路都通過上拉電阻器連接到Vdd_IO嵌入到LIS302DL中。公共汽車空閑時，兩條線路都很高。I2C接口符合快速模式（400 kHz）I2C標準以及標準模式。

I2C操作

總線上的事務(wù)通過啟動（ST）信號啟動。啟動條件是定義為當SCL線保持在高電平時數(shù)據(jù)線上的高到低轉(zhuǎn)換。之后這已經(jīng)被主控傳輸，總線被認為是繁忙的。數(shù)據(jù)的下一個字節(jié)在啟動條件后傳輸，在前7位中包含從機的地址，并且第八位告訴主機是從機接收數(shù)據(jù)還是向其發(fā)送數(shù)據(jù)。當一個地址被發(fā)送時，系統(tǒng)中的每個設(shè)備會比較前7位在一個起始條件及其地址之后。如果它們匹配，則設(shè)備認為自己已尋址。與LIS302DL關(guān)聯(lián)的從屬地址（SAD）為001110xb。可以使用SDO pad修改設(shè)備地址的低有效位。如果SDO pad連接到電壓電源LSb為'1'（地址0011101b），否則如果SDO pad連接到地面，LSb值為“0”（地址0011100b）。這個解決方案允許連接和處理兩個不同的加速度計連接到相同的I2C線路。必須有確認的數(shù)據(jù)傳輸。發(fā)射器必須釋放SDA線路在確認脈沖期間。然后接收器必須將數(shù)據(jù)線拉低，以便在應(yīng)答時鐘脈沖的高周期內(nèi)保持穩(wěn)定的低電平。一個接收器必須在數(shù)據(jù)的每個字節(jié)已收到。嵌入在LIS302DL中的I2C的行為類似于從設(shè)備必須遵守協(xié)議。在啟動條件（ST）之后，發(fā)送一個salve地址，一次從機確認（SAK）已返回，將傳輸一個8位子地址：7LSb表示實際寄存器地址，而MSB啟用地址自動遞增。如果子字段的MSb為1，則SUB（寄存器地址）將自動遞增允許多個數(shù)據(jù)讀/寫。從機地址由一個讀/寫位完成。如果位是“1”（讀取），則重復(fù)啟動（SR）條件必須在兩個子地址字節(jié)之后發(fā)出；如果位為“0”（寫入）主機將在方向不變的情況下發(fā)送給從設(shè)備。表10解釋SAD+讀/寫位模式組成，列出了所有可能的配置。

數(shù)據(jù)以字節(jié)格式（Data）傳輸。每次數(shù)據(jù)傳輸包含8位。號碼每次傳輸傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)是無限的。數(shù)據(jù)以最高有效位傳輸（MSb）第一個。如果接收器在執(zhí)行之前不能接收另一個完整的數(shù)據(jù)字節(jié)其他一些功能，它可以保持時鐘線，SCL低，迫使發(fā)射機進入等待國家。只有當接收器準備好接收另一個字節(jié)并釋放時，數(shù)據(jù)傳輸才會繼續(xù)數(shù)據(jù)線。如果從機接收器沒有確認從機地址（即它不能接收，因為它正在執(zhí)行一些實時功能）數(shù)據(jù)線必須保持在高位。然后主機可以中止傳輸。SDA線上的一個從低到高的轉(zhuǎn)變SCL線高時被定義為停止條件。每次數(shù)據(jù)傳輸必須由于生成停止（SP）條件而終止。為了讀取多個字節(jié)，有必要斷言子地址字段的最高有效位。換句話說，SUB（7）必須等于1，而SUB（6-0）表示要讀取的第一個寄存器的地址。在所提供的通信格式中，MAK是主確認，NMAK是No主確認。

SPI總線接口

LIS302DL SPI是總線從機。SPI允許寫入和讀取設(shè)備。串行接口通過4線與外界交互：CS、SPC、SDI和SDO。

CS是串行端口啟用，由SPI主機控制。一開始就很低傳輸并在最后返回高位。SPC是串行端口時鐘由SPI主機控制。當CS高（無傳輸）時，停止高電平。SDI和SDO分別是串口數(shù)據(jù)的輸入和輸出。這些線是在SPC的下降沿，應(yīng)在SPC的上升沿捕獲。讀寄存器和寫寄存器命令在16個時鐘脈沖或在多字節(jié)讀/寫的情況下為8的倍數(shù)。位持續(xù)時間是兩次下降之間的時間SPC的邊緣。第一位（位0）從下降沿之后SPC的第一個下降沿開始當最后一位（位15，位23，…）在SPC的最后下降沿開始時CS的上升沿。位0:RW位。0時，數(shù)據(jù)DI（7:0）寫入設(shè)備。當為1時，數(shù)據(jù)為（7:0）從設(shè)備讀取。在后一種情況下，芯片將在第8位開始時驅(qū)動SDO。

位1:MS位。當0時，地址將在多個讀/寫命令中保持不變。當為1時，地址將在多個讀/寫命令中自動遞增。

位2-7：地址AD（5:0）。這是索引寄存器的地址字段。

位8-15：數(shù)據(jù)DI（7:0）（寫入模式）。這是將寫入設(shè)備（MSb）的數(shù)據(jù)第一）。

位8-16：數(shù)據(jù)DO（7:0）（讀取模式）。這是將從設(shè)備（MSb）讀取的數(shù)據(jù)第一）。

在多個讀/寫命令中，還將添加8個時鐘周期的塊。當MS位為0用于讀/寫數(shù)據(jù)的地址對于每個塊都保持相同。當MS位是1用于讀/寫數(shù)據(jù)的地址在每個塊遞增。SDI和SDO的功能和行為保持不變。

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