STMicroelectronics IIS2DULPX超低功耗AI加速计是一款其MEMS和ASIC设计为运用尽可能低电源电流的加速计。其特点包括有限状态机 (FSM)、始终开启的抗混叠滤波、具有模拟集线器/Qvar感应通道和自适应自配置 (ASC) 的机器学习核心 (MLC)。FSM和带有ASC的MLC为IIS2DULPX提供了始终可用的出色边缘处理能力，模拟集线器/Qvar传感通道为系统优化度定义了一个全新级别。IIS2DULPX MIPI I3C^®^ 目标嵌入式128级FIFO缓冲区和接口构成一组功能，使该加速计从物料清单、处理或功耗的角度成为系统集成方面的参考。

数据手册：*附件：STMicroelectronics IIS2DULPX 超低功耗AI加速计数据手册.pdf

该器件具有用户可选全量程±2g/±4g/±8g/±16g，能够以1.6Hz至800Hz的输出数据传输速率测量加速度。STMicroelectronics IIS2DULPX具有专用的内部引擎，用于处理运动和加速检测，包括自由落体、唤醒、单/双/三击识别、活动/非活动和6D/4D方向。该设备采用小型、薄的塑料焊盘栅格阵列 (LGA) 封装，可确保在-40°C至+105°C的宽幅温度范围内工作。

特性

• 带数字输出的3轴加速计
• 满量程：±2g/±4g/±8g/±16g可编程
• 输出数据速率；1.6Hz至800Hz，带宽高达400Hz
• 高速I^2^C/SPI/MIPI I3C数字输出接口
• 超低供电电流与低噪声（低至220μg/√Hz）
• 四种工作模式：
  • 9.3μA高性能 (HP) 模式，带抗混叠滤波器
  • 6.5μA低功耗 (LP) 模式，带抗混叠滤波器
  • 3μA超低功耗 (ULP) 模式
  • 单次模式
• 嵌入式机器学习内核 (MLC)
• 可编程有限状态机 (FSM)
• 基于传感器处理输出 (FSM/MLC) 的自适应自配置 (ASC)
• 嵌入式数字功能（自由落体、唤醒、单/双/三击识别、活动/非活动、6D/4D定位、高级计步器、步进检测器和计步器、重要运动检测和倾斜检测）
• 嵌入式FIFO，具有多达128个加速计和温度数据样本（或模拟集线器/Qvar)或256个低分辨率加速计数据样本
• 外部时钟输入，实现与多个传感器或控制器的完美同步
• 集成模拟中心/Qvar感应通道
• 嵌入式温度传感器
• 扩展工作温度范围：-40至+105°C
• 电源电压范围
• 独立I/O电源（1.62V至3.6V），用于I^2^C和SPI接口
• 独立I/O电源（1.08 V至3.6 V扩展范围），用于MIPI I3C 接口
• 2.0mm x 2.0mm x 0.74mm (最大值) LGA 12-lead小型封装
• 高冲击生存率：10000 g
• 符合ECOPACK和RoHS指令

方框图

ST IIS2DULPX：超低功耗AI加速计，重新定义智能边缘传感

引言

随着工业物联网、便携医疗设备和智能穿戴设备的快速发展，对传感器的要求也越来越高：不仅需要高精度、低功耗，还要具备本地智能处理能力，以减轻主控处理器的负担并延长电池寿命。STMicroelectronics推出的 IIS2DULPX 正是在这一背景下应运而生的一款革命性产品——它不仅仅是一款三轴数字加速度计，更是一款集成了机器学习核心、有限状态机、自适应配置和模拟信号采集功能的“智能传感节点”。

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一、核心特性概览

IIS2DULPX在极低的功耗下提供了丰富的功能集成：

• 超低功耗运行 ：
  • 高性能模式：9.3 µA
  • 低功耗模式：6.5 µA
  • 超低功耗模式：仅3 µA
  • 深度关机模式：12 nA
• 灵活的测量范围 ：
  • 支持±2g/±4g/±8g/±16g全量程可调
• 高精度与低噪声 ：
  • 噪声密度低至220 µg/√Hz
  • 零g偏移精度±30 mg
• 丰富的数字接口 ：
  • I²C、SPI、MIPI I3C®，支持多种通信协议
• 宽电压与温度范围 ：
  • 供电电压：1.62 V ~ 3.6 V
  • 工作温度：-40°C ~ +105°C

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二、智能嵌入式功能

1. 机器学习核心（MLC）

IIS2DULPX内置机器学习核心，可在传感器本地运行AI算法，实现如行走、奔跑、驾驶等行为的实时识别。用户可配置多达4个决策树，每个树支持最多16个输出结果，极大提升了边缘设备的智能化水平。

2. 有限状态机（FSM）

支持8个独立的FSM程序，可用于检测复杂运动模式，如手势识别、绝对姿态检测、摇晃检测等。FSM还可与MLC协同工作，实现自适应配置，进一步提升系统能效。

3. 自适应自配置（ASC）

FSM可根据检测到的运动模式或MLC输出，自动调整传感器配置，无需主机干预，实现了真正的自主智能。

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三、高级传感与数据处理

1. 模拟信号采集与Qvar感应

IIS2DULPX集成了模拟信号采集通道和Qvar电荷感应功能，可用于检测接近电极的电荷变化，适用于触摸、接近感应等应用场景。

2. 128级FIFO

内置FIFO缓冲区支持最多128组数据（或256组低分辨率数据），可存储加速度、温度、Qvar、MLC/FSM结果等，有效降低系统功耗。

3. 多种中断事件

支持自由落体、唤醒、点击识别、6D/4D方向检测、活动/静止识别等丰富的中断源，可通过INT1/INT2引脚灵活配置。

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四、应用场景

• 工业物联网 ：振动监测、设备状态检测
• 便携医疗设备 ：活动追踪、跌倒检测
• 智能穿戴 ：步数计数、姿态识别
• 家电与机器人 ：手势控制、运动触发
• 资产追踪 ：移动检测、位置感知