STMicroelectronics LSM6DSV320X 6轴惯性测量单元 (IMU) 是一款复杂的IMU，集成了3轴数字低G加速计、3轴数字高G加速计和3轴数字陀螺仪。STMicroelectronics IMU设计用于提供精确的运动检测和传感器融合功能，因此非常适合用于汽车碰撞检测、运动监控和物联网 (IoT) 设备。LSM6DSV320X采用四通道架构，可在四个独立通道上处理加速度和角速度数据，每个通道均具有专用配置、处理和滤波功能。此外，该器件还通过有限状态机（FSM）实现可配置运动追踪、通过机器学习内核（MLC）实现上下文感知，因而支持嵌入式人工智能和传感器融合功能。

数据手册：*附件：STMicroelectronics LSM6DSV320X 6轴惯性测量单元(IMU)数据手册.pdf

LSM6DSV320X搭载自适应自配置（ASC）功能，可根据MLC的特定运动模式或决策树输出实时自动重新配置器件。该IMU还包含专用的高g值加速度计传感器，可实现高g值冲击检测，因此适用于需要稳健冲击检测的应用。其他值得关注的功能包括智能FIFO，容量高达4.5KB，可实现高效数据管理；以及一系列标准中断功能，如自由落体、唤醒、6D/4D定向、单击/双击、高g值唤醒及高g值冲击检测等。LSM6DSV320X设计用于优化系统功耗，同时提供始终感知的智能体验。

特性

• 四通道架构，用于UI、EIS、OIS和高g值数据处理
• 实现系统功耗优化，提供始终感知的智能体验
• 智能FIFO支持高达4.5KB的数据缓冲，可实现2至3倍的数据压缩
  • 100%效率，具有灵活的配置和分区
  • 可存储时间戳
• 双加速度计通道
  • 低g值通道：±2g、±4g、±8g和±16g满量程
  • 高g值通道：±32g、±64g、±128g、±256g和±320g满量程
• ±250dps、±500dps、±1000dps、±2000dps和±4000dps满量程
• SPI/I^2^C和MIPI I3C^®^ v1.1串行接口，具备主处理器数据同步功能
• 辅助SPI和MIPI I3C v1.1，用于陀螺仪和加速度计的OIS数据输出
• 传感器集线器，支持多达六个传感器
  • 两个内部（加速度计和陀螺仪）
  • 四个外部传感器
• OIS可通过辅助接口或主接口进行配置
• 主接口上的EIS专用通道，配备专用滤波功能
• 高级计步器、步数检测器和步数计数器
• 大幅运动检测、倾斜检测
• 自由落体、唤醒、6D/4D定向、单击/双击、高g值唤醒和高g值冲击事件检测中断（完全可配置）
• 可编程有限状态机，用于加速度计（高g值和低g值）、陀螺仪和外部传感器数据处理，速率高达960Hz
• 机器学习内核，支持特征与滤波器导出，适用于人工智能应用
• 嵌入式自适应自配置 (ASC)
• 嵌入式传感器融合低功耗（SFLP）算法
• 嵌入式温度传感器
• 独立I/O电源
  • I^2^C电压范围：1.62V至3.6V
  • SPI/MIPI I3C扩展电压范围：1.08V至3.6V
• 组合高性能模式下的供电电流
  • 六轴配置：0.67mA
  • 九轴配置：0.80mA
• HBM ESD保护：2kV（最大值）
• 工作温度范围：-40 °C至+85 °C
• 紧凑型2.5mmx3mmx0.83mm LGA-14L封装
• 符合ECOPACK和RoHS标准

引脚连接

连接模式

滤波器框图

低g值加速度计框图

陀螺仪滤波器框图

LSM6DSV320X：面向高端应用的智能6轴惯性测量单元

引言

随着物联网、智能手机、穿戴设备、汽车安全系统和增强/虚拟现实等应用的快速发展，对运动传感器的性能、功耗和集成度提出了更高要求。STMicroelectronics 推出的 LSM6DSV320X 是一款集成了低功耗、高精度、嵌入式AI与多通道架构的6轴惯性测量单元，为下一代智能设备提供了强大的运动感知能力。

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核心特性概览

1. 四通道架构

LSM6DSV320X 采用独特的四通道数据处理架构，分别为：

• 用户界面 ：用于常规运动跟踪
• 光学防抖 ：专为摄像头OIS设计
• 电子防抖 ：提升视频拍摄稳定性
• 高g值加速度检测 ：适用于碰撞检测、冲击感知

每个通道具备独立的配置、滤波与数据处理能力，实现了真正的并行处理。

2. 双加速度传感器

• 低g通道 ：±2/±4/±8/±16 g
• 高g通道 ：±32/±64/±128/±256/±320 g
  专为汽车碰撞检测、运动冲击等高频高动态场景设计。

3. 陀螺仪性能

• 量程范围：±250/±500/±1000/±2000/±4000 dps
• 支持高达 7.68 kHz 的输出数据率

4. 嵌入式智能与低功耗特性

• 机器学习核心 ：支持8个决策树，256个节点，可实现本地AI推理
• 有限状态机 ：最多8个独立FSM，用于手势识别、动作检测等
• 自适应自配置 ：根据运动模式或MLC输出自动调整设备配置
• 传感器融合低功耗算法 ：提供6轴姿态四元数、重力向量等

5. 智能FIFO与接口灵活性

• 最大 4.5 KB FIFO ，支持数据压缩与动态分配
• 支持 SPI / I²C / MIPI I3C® v1.1 等多种接口
• 辅助SPI与I3C接口专为OIS和EIS设计

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典型应用场景

应用领域	使用场景
智能手机与手持设备	屏幕旋转、手势识别、步数计数、相机防抖
汽车电子	碰撞检测、冲击记录、姿态估计
穿戴设备	活动跟踪、睡眠监测、跌倒检测
增强/虚拟现实	头部追踪、手柄定位、动态响应
工业与物联网	振动监测、资产追踪、倾斜检测

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技术亮点解析

嵌入式AI与FSM

MLC和FSM允许将部分算法从主处理器迁移至传感器本身，显著降低系统功耗，同时提升响应速度。例如：

• 跑步、步行、驾驶等活动的自动识别
• 手势识别（如“抬腕查看”、“双击唤醒”）

高精度时间戳与数据同步

内置32位时间戳，分辨率达 21.7 µs ，支持多传感器数据同步，适用于EIS、OIS等对时序要求极高的应用。

灵活的电源与滤波配置

支持多种功耗模式（高性能、正常、低功耗、高精度ODR等），用户可根据应用需求在精度与功耗之间取得平衡。

完整的嵌入式功能

包括：

• 步数检测与计数
• 倾斜检测
• 显著运动检测
• 自由落体、唤醒、6D/4D方向识别
• 单击/双击识别

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封装与电气特性

• 封装 ：LGA-14L，尺寸仅 2.5 × 3.0 × 0.83 mm
• 工作温度 ：-40°C 至 +85°C
• 供电电压 ：
  • VDD：1.71 V – 3.6 V
  • VDDIO：1.08 V – 3.6 V
• 典型功耗 ：
  • 6轴高性能模式：0.67 mA
  • 9轴配置（含外部传感器）：0.80 mA