具有16个有限状态机的惯性传感器

LSM6DSO是集成 16 个有限状态机 （FSM）的3D 数字加速度计和陀螺仪，可完全改变传感器在没有主机微控制器 （MCU） 帮助的情况下可以处理的内容，从而优化其操作和功耗。 因此，其高性能模式仅需要 0.55 mA，而仅加速度计在低功耗模式下需要 26 µA，而超低功耗模式最多仅需要 9.5 µA，使其成为具有最佳运动跟踪系统的运动跟踪系统之一。功率性能比。最终，这种新型惯性传感器改变了游戏规则，因为它可以实现始终在线的操作，而这在小型移动产品上成本太高。FSM 允许以最小的整体设计功耗成本检测某些运动或手势，从而为更快、更准确的用户体验打开了大门。

LSM6DSO 是 LSM6DSOX 的前身，它将包括一个决策树，能够运行复杂的算法来更快地处理信息，而无需外部 MCU。根据作为 LSM6DSO 背后驱动力的白皮书，决策树还将使用可用的 FSM 通知 MLP 并防止误解。因此，LSM6DSO 是基础，因为它为嵌入式系统中的人工智能铺平了道路，并使开发人员能够在这些流行特性成为主流之前开始研究它们。 因此，新设备是迈向未来应用的绝佳垫脚石，这也解释了为什么我们让这些功能如此易于使用。

Unico GUI：谁说使用 16 个有限状态机很难？

为了帮助开发人员利用新部件号的功能，包括有限状态机，我们提供了STSW-MEMS034或 Unico Lite，这是一个图形用户界面 （GUI），使他们能够配置寄存器，查看传感器的行为图表，并在头文件中导出设置以包含在应用程序的源代码中。 该工具甚至提供带有默认设置的“简单配置”，因此工程师可以更快地开始试验该组件并针对他们的系统进行测试。此外，该软件非常有价值，因为它可以保存寄存器中的数据以帮助开发人员重现某些情况。因此，他们可以记录来自寄存器的一系列数据，将它们保存到文件中，然后加载它以重放先前记录的动作，同时调整传感器的响应。

当涉及到有限状态机时，此功能特别有用。与传统计算机不同，FSM 保持有限数量的状态或输出以响应特定输入。因此，它们需要非常少的内存或计算资源，因为它们非常高效，但它们的能力也很小。在传感器的情况下，FSM 等待特定数据在特定时间范围内从传感元件到达。如果满足这些条件，那么机器将抛出一个中断，向系统发出警报，使 MCU 做出相应的响应。Unico Lite GUI 通过使用工作流模型为工程师提供机器的图形表示，从而帮助他们更轻松地对其进行配置。 此外，我们还提供了 FSM 示例，他们可以使用这些示例立即开始实验。

FSM 示例：谁说使用 16 个有限状态机实现功能很复杂？

很容易看出，ST 不仅提供了一个组件来帮助工程师利用全新的设计范例，而且我们甚至确保那些没有这方面经验的人可以快速学习。事实上，我们提供了 FSM 示例，因此开发人员可以立即测试机器并了解如何配置它。例如，我们提供了一个能够检测用户何时拿起产品的 FSM。因此，程序员可以加载示例，将其写入传感器，然后立即通过更改阈值或计时器开始试验。否则，他们可以从包含来自各种寄存器的值的文本文件中重放一系列事件，以查看 FSM 是否会适当地响应并在正确的时刻引发中断。

在其内部，Unico Lite GUI 也非常强大，反映了 LSM6DSO 核心令人印象深刻的架构。例如，开发人员可以定义 16 个独立的 FSM 或一台结合了 16 个模型的巨型机器或介于两者之间的东西。这种连接自动机的能力使开发人员能够创建更复杂的检测系统。我们在韩国的一些工程师开发了一种 FSM，它可以检测到坠落的时间和高度来通知系统，这让我们的研发团队感到惊讶，他们没有想到这样的应用程序。Unico Lite GUI 和 LSM6DSO 的美妙之处在于它能够比应用示例走得更远，并且只需导出配置文件即可轻松地与社区共享 FSM。

LSM6DSO：谁说加速度计不能变得更智能、更强大？

惯性模块本身变得更加强大和准确，同时也降低了整体功耗，因为它对主机 MCU 的依赖更少。这是可能的，因为我们在集成到设备中的 ST 运动处理器上所做的工作。我们完全改变了它的架构，以确保它能够根据开发人员的设置运行 FSM、设置它们或对它们进行分组。以前，处理器的作用更为基本，它会在将信号发送到 MCU 之前对其进行处理。

此外，我们还通过压缩 FIFO（先进先出）寄存器数据来存储比以前架构多三倍的信息，从而使传感器更强大。智能 FIFO 在 MCU 和系统其余部分处于休眠状态时从传感器收集数据。这是一种节省能源的方法，因为外部主机只需要在寄存器已满或微控制器收到中断时唤醒。因此，LSM6DSO 不仅可以存储更多数据，这意味着系统可以在睡眠模式下停留更长时间，而且其 I3C 协议可以更快地将数据传输出去，从而使 MCU 更快地重新进入睡眠状态。

因此，实际应用正在改变游戏规则。例如，智能手表的电池很小，这迫使开发人员将系统保持更长时间的睡眠模式，并使用积极的手腕倾斜算法来避免误报。不幸的是，如果用户的动作不像系统预期的那样尖锐和明显，这可能意味着屏幕不会打开。通过提供如此低的功耗和这样的计算吞吐量，像 LSM6DSO 这样的传感器允许开发人员使用更宽松的检测系统来识别更自然的运动。

STEVAL-MKI196V1：谁问如何开始？

开始试验 LSM6DSO 的最佳方法是使用STEVAL-MKI196V1，这是一个集成 MEMS 的子板，它将显着加快原型设计阶段，因为其原理图将准确显示如何将其移植到最终 PCB。该板使用 DIL 24 插座，使其与STEVAL-MKI109V3主板兼容。工程师需要将传感器板插入平台并使用板载 USB 端口将其连接到 Windows 机器以享受 Unico Lite GUI。此外，需要更全面解决方案的团队可以使用BlueNRG-2 Tile，它是我们的2018 ST 礼品指南，因为它提供了如此广泛的传感器和 RF，它确实是任何从事物联网项目的人的礼物。

审核编辑：郭婷