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Datasheet File OCR Text: |
this is information on a product in full production. september 2012 doc id 022162 rev 2 1/66 66 LSM330DLC inemo inertial module: 3d accelerometer and 3d gyroscope datasheet ? production data features analog supply voltage: 2.4 v to 3.6 v digital supply voltage ios: 1.8 v low power mode power-down mode 3 independent acceleration channels and 3 angular rate channels 2 g /4 g /8 g /16 g dynamically selectable full scale 250/500/2000 dps dynamically selectable full scale spi/i 2 c serial interface (16-bit data output) programmable interrupt generator for free-fall and motion detection ecopack ? rohs and ?green? compliant application gps navigation systems impact recognition and logging gaming and virtual reality input devices motion activated functions intelligent power saving for handheld devices vibration monitoring and compensation free-fall detection 6d orientation detection description the LSM330DLC is a system-in-package featuring a 3d digital accelerometer and a 3d digital gyroscope. st?s family of mems sensor modules leverages the robust and mature manufacturing processes already used for the production of micromachined accelerometers. the various sensing elements are manufactured using specialized micromachining processes, while the ic interfaces are developed using a cmos technology that allows the design of a dedicated circuit which is trimmed to better match the sensing element characteristics. the LSM330DLC has dynamically user- selectable full scale acceleration range of 2 g /4 g /8 g /16 g and angular rate of 250/500/2000 deg/sec. the accelerometer and gyroscope sensors can be either activated or separately put in low power/power-down mode for applications optimized for power saving. the LSM330DLC is available in a plastic land grid array (lga) package. table 1. device summary part number temperature range [c] package packing LSM330DLC -40 to +85 lga-28l (4x5x1.1 mm) tr ay LSM330DLCtr -40 to +85 tape and reel lga-28l (4x5x1.1 mm) www.st.com
contents LSM330DLC 2/66 doc id 022162 rev 2 contents 1 block diagram and pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.1 block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2 pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2 module specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.1 mechanical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.2 electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.3 temperature sensor characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.4 communication interface characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.4.1 spi - serial peripheral interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.4.2 i2c - inter ic control interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.5 absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3 terminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.1 sensitivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.2 zero-g level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 4 functionality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4.1 normal mode, low power mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4.1.1 self-test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4.1.2 6d/4d orientation detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4.1.3 ?sleep-to-wake? and ?return to sleep? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 4.2 linear acceleration digital main blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 4.2.1 fifo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 4.2.2 bypass mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 4.2.3 fifo mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 4.2.4 stream mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 4.2.5 stream-to-fifo mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4.2.6 retrieve data from fifo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4.3 gyroscope digital main blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4.4 fifo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 4.4.1 bypass mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 4.4.2 fifo mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 LSM330DLC contents doc id 022162 rev 2 3/66 4.4.3 stream mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 4.4.4 bypass-to-stream mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 4.4.5 stream-to-fifo mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 4.4.6 retrieve data from fifo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 4.5 level-sensitive / edge-sensitive data enable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 4.5.1 level-sensitive trigger stamping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 4.5.2 edge-sensitive trigger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 4.6 factory calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 5 application hints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 5.1 external capacitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 5.2 soldering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 6 digital interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 6.1 i2c serial interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 6.1.1 i2c operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 6.2 spi bus interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 6.2.1 spi read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 6.2.2 spi write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 6.2.3 spi read in 3-wire mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 7 register mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 8 register descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 8.1 ctrl_reg1_a (20h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 8.2 ctrl_reg2_a (21h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 8.3 ctrl_reg3_a (22h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 8.4 ctrl_reg4_a (23h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 8.5 ctrl_reg5_a (24h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 8.6 ctrl_reg6_a (25h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 8.7 reference/datacapture_a (26h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 8.8 status_reg_a (27h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 8.9 out_x_l_a, out_x_h_a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 8.10 out_y_l_a, out_y_h_a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 8.11 out_z_l _a, out_z_h_a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 contents LSM330DLC 4/66 doc id 022162 rev 2 8.12 fifo_ctrl_reg_a (2eh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 8.13 fifo_src_reg_a (2fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 8.14 int1_cfg_a (30h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 8.15 int1_src_a (31h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 8.16 int1_ths_a (32h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 8.17 int1_duration_a (33h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 8.18 click_cfg _a (38h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 8.19 click_src_a (39h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 8.20 click_ths_a (3ah) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 8.21 time_limit_a (3bh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 8.22 time_latency_a (3ch) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 8.23 time window_a (3dh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 8.24 act_ths (3eh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 8.25 act_dur (3fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 8.26 who_am_i_g (0fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 8.27 ctrl_reg1_g (20h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 8.28 ctrl_reg2_g (21h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 8.29 ctrl_reg3_g (22h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 8.30 ctrl_reg4_g (23h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 8.31 ctrl_reg5_g (24h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 8.32 reference_g (25h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 8.33 out_temp_g (26h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 8.34 status_reg_g (27h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 8.35 out_x_l_g, out_x_h_g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 8.36 out_y_l_g, out_y_h_g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 8.37 out_z_l_g, out_z_h_g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 8.38 fifo_ctrl_reg_g (2eh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 8.39 fifo_src_reg_g (2fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 8.40 int1_cfg_g (30h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 8.41 int1_src_g (31h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 8.42 int1_ths_xh_g (32h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 8.43 int1_ths_xl_g (33h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 8.44 int1_ths_yh _g (34h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 LSM330DLC contents doc id 022162 rev 2 5/66 8.45 int1_ths_yl_g (35h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 8.46 int1_ths_zh_g (36h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 8.47 int1_ths_zl_g (37h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 8.48 int1_duration_g (38h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 9 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 10 revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 list of tables LSM330DLC 6/66 doc id 022162 rev 2 list of tables table 1. device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 table 2. pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 table 3. mechanical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 table 4. electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 table 5. electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 table 6. spi slave timing values. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 table 7. i2c slave timing values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 table 8. absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 table 9. operating mode selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 table 10. serial interface pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 table 11. serial interface pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 table 12. transfer when master is writing one byte to slave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 table 13. transfer when master is writing multiple bytes to slave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 table 14. transfer when master is receiving (reading) one byte of data from slave . . . . . . . . . . . . . 28 table 15. transfer when master is receiving (reading) multiple bytes of data from slave . . . . . . . . . 28 table 16. linear acceleration sad+read/write patterns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 table 17. angular rate sad+read/write patterns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 table 18. register address map. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 table 19. ctrl_reg1_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 table 20. ctrl_reg1_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 table 21. data rate configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 table 22. ctrl_reg2_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 table 23. ctrl_reg2_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 table 24. high-pass filter mode configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 table 25. ctrl_reg3_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 table 26. ctrl_reg3_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 table 27. ctrl_reg4_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 table 28. ctrl_reg4_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 table 29. ctrl_reg5_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 table 30. ctrl_reg5_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 table 31. ctrl_reg6_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 table 32. ctrl_reg6 description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 table 33. reference_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 table 34. reference register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1 table 35. status_reg_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 table 36. status_reg_a register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 table 37. fifo_ctrl_reg_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 table 38. fifo_ctrl_reg_a register description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 table 39. fifo mode configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 table 40. fifo_src_reg_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 table 41. fifo_src_reg_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 table 42. int1_cfg_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 table 43. int1_cfg_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 table 44. interrupt mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 table 45. int1_src_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 table 46. int1_src_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 table 47. int1_ths_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 table 48. int1_ths_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 LSM330DLC list of tables doc id 022162 rev 2 7/66 table 49. int1_duration_aregister . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 table 50. int1_duration_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 table 51. click_cfg_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 table 52. click_cfg_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 table 53. click_src_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 table 54. click_src_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 table 55. click_ths_a register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 table 56. click_src_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 table 57. time_limit_a register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 table 58. time_limit_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 table 59. time_latency_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 table 60. time_latency_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 7 table 61. time_window_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 table 62. time_window_a description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 8 table 63. act_ths register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 table 64. act_ths description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 table 65. act_dur register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 table 66. act_dur description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 table 67. who_am_i_g register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 table 68. ctrl_reg1_g register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 table 69. ctrl_reg1_g description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 table 70. dr and bw configuration setting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 table 71. power mode selection configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 table 72. ctrl_reg2_g register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 table 73. ctrl_reg2_g description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 table 74. high-pass filter mode configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 table 75. high-pass filter cut-off frequency configuration [hz] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 table 76. ctrl_reg3_g register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 table 77. ctrl_reg3_g description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 table 78. ctrl_reg4_g register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 table 79. ctrl_reg4_g description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 table 80. ctrl_reg5_g register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 table 81. ctrl_reg5_g description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 table 82. reference_g register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 table 83. reference_g register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 table 84. out_temp_g register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 table 85. out_temp_g register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 table 86. status_reg_g register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 table 87. status_reg description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 table 88. fifo_ctrl_reg_g register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 table 89. fifo_ctrl_reg_g description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 table 90. fifo mode configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 table 91. fifo_src_reg_g register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 table 92. fifo_src_reg_g description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 table 93. int1_cfg_g register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 table 94. int1_cfg_g description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 table 95. int1_src_g register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 table 96. int1_src_g description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 table 97. int1_ths_xh_g register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 table 98. int1_ths_xh_g description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 table 99. int1_ths_xl_g register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 table 100. int1_ths_xl_g description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 list of tables LSM330DLC 8/66 doc id 022162 rev 2 table 101. int1_ths_yh_g register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 table 102. int1_ths_yh_g description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 table 103. int1_ths_yl_g register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 table 104. int1_ths_yl_g description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 table 105. int1_ths_zh_g register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 table 106. int1_ths_zh_g description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 table 107. int1_ths_zl_g register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 table 108. int1_ths_zl_g description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 table 109. int1_duration_g register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 table 110. int1_duration_g description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 7 table 111. document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 LSM330DLC list of figures doc id 022162 rev 2 9/66 list of figures figure 1. LSM330DLC block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 figure 2. pin connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 figure 3. spi slave timing diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 figure 4. i2c slave timing diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 figure 5. gyroscope block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 figure 6. bypass mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 figure 7. fifo mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 figure 8. stream mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 figure 9. bypass-to-stream mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 figure 10. trigger stream mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 figure 11. level-sensitive trigger stamping (lvlen = 1; extren = 0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 figure 12. edge-sensitive trigger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 figure 13. LSM330DLC electrical connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 figure 14. read and write protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 figure 15. spi read protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 figure 16. multiple-byte spi read protocol (2-byte example). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 figure 17. spi write protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 figure 18. multiple bytes spi write protocol (2 bytes example) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 figure 19. spi read protocol in 3-wire mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 figure 20. int1_sel and out_sel configuration block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 figure 21. wait disabled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 figure 22. wait enabled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 figure 23. lga-28 (4x5x1.1 mm): mechanical data and package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 block diagram and pin description LSM330DLC 10/66 doc id 022162 rev 2 1 block diagram and pin description 1.1 block diagram figure 1. LSM330DLC block diagram y+ z+ y- z- x+ x- mux c s _a/g s da/ s di_a/g s do_a/g i (a) + - charge amplifier s en s ing block s en s ing interf a ce a/d control logic converter i2c/spi int1_a int2_a i ( ) drive+ drive- feedback+ feedback- demodulator voltage automatic gain control low - pass filter gain amplifier analog conditioning control logic & interrupt gen. clock trimming circuits reference generator phase + - charge amplifier y+ z+ y- z- x+ x- mux int1_g drdy_g\int2_g s cl_a/g am10160v1 LSM330DLC block diagram and pin description doc id 022162 rev 2 11/66 1.2 pin description figure 2. pin connection x 1 y z direction of detectable acceleration s z direction of detectable angular rate s 1 + y + z + x x x den_g filtvdd re s c s _g gnd filtin y filtout y/ out y re s (bottom view) vdd 1 6 7 14 21 2 8 vdd_io c s _a s cl_a/g vdd_io s do_g s do_a s da_a/g vdd re s re s re s re s vdd re s int1_g int1_a int2_a re s cap gnd drdy_g/int2_g re s 20 15 am10161v1 table 2. pin description pin# name function 1gnd0 v supply 2 res reserved. connect to gnd 3 res reserved. connect to gnd 4 res reserved. connect to gnd 5 res reserved. connect to gnd 6gnd0 v supply 7 vdd power supply 8 vdd power supply 9 vdd power supply 10 res reserved. connect to vdd 11 res reserved. connect to vdd 12 res reserved. connect to vdd 13 res reserved. connect to vdd 14 res reserved. connect to vdd 15 cap connect to gnd with ceramic capacitor, 10 nf (+/-10%), 25 v 16 den_g gyroscope data enable 17 drdy_g/ int2_g gyroscope data ready/interrupt signal 2 18 int1_g gyroscope interrupt signal block diagram and pin description LSM330DLC 12/66 doc id 022162 rev 2 19 int2_a accelerometer interrupt signal 20 int1_a accelerometer interrupt signal 21 vdd_io power supply for io pins 22 cs_g gyroscope: spi enable i 2 c/spi mode selection (1: spi idle mode / i 2 c communication enabled; 0: spi communication mode / i 2 c disabled) 23 cs_a accelerometer: spi enable i 2 c/spi mode selection (1: spi idle mode / i 2 c communication enabled; 0: spi communication mode / i 2 c disabled) 24 scl_a/g i 2 c serial clock (scl)/spi serial port clock (spc) 25 vdd_io power supply for io pins 26 sdo_g gyroscope: spi serial data output (sdo) i 2 c least significant bit of the device address (sa0) 27 sdo_a accelerometer: spi serial data output (sdo) i 2 c least significant bit of the device address (sa0) 28 sda_a/g i 2 c serial data (sda) spi serial data input (sdi) 3-wire interface serial data output (sdo) table 2. pin description (continued) pin# name function LSM330DLC module specifications doc id 022162 rev 2 13/66 2 module specifications 2.1 mechanical characteristics @ vdd = 3v, t = 25 c unless otherwise noted (a) a. the product is factory calibrated at 3.0 v. the operational power supply range is from 2.4 v to 3.6 v. table 3. mechanical characteristics symbol parameter test conditions min. typ. (1) max. unit la_fs linear acceleration measurement range (2) user-selectable 2 g 4 8 16 g_fs angular rate measurement range (3) user-selectable 250 dps 500 2000 la_so linear acceleration sensitivity fs = 2 g 1 m g /digit fs = 4 g 2 fs = 8 g 4 fs = 16 g 12 g_so angular rate sensitivity fs = 250 dps 8.75 mdps/ digit fs = 500 dps 17.50 fs = 2000 dps 70 la_so linear acceleration sensitivity change vs. temperature fs = 2 g 0.05 %/c g_sodr angular rate sensitivity change vs. temperature from -40 c to +85 c 2 % la_tyoff linear acceleration typical zero- g level offset accuracy (3) fs bit set to 00 60 m g g_tyoff angular rate typical zero-rate level (4) fs = 250 dps 10 dps fs = 500 dps 15 fs = 2000 dps 25 la_tcoff linear acceleration zero- g level change vs. temperature max delta from 25 c 0.5 m g /c g_tcoff zero-rate level change vs. temperature 0.05 dps/c an acceleration noise density fs = 2 g, normal mode ta bl e 9 , odr bit set to 1001 ta b l e 1 9 220 g / hz module specifications LSM330DLC 14/66 doc id 022162 rev 2 2.2 electrical characteristics @ vdd = 3 v, t = 25 c unless otherwise noted rn rate noise density fs = 250 dps, bw = 50 hz 0.03 dps/ top operating temperature range -40 +85 c 1. typical specifications are not guaranteed. 2. verified by wafer level test and measurement of initial offset and sensitivity. 3. typical zero- g level offset value after msl3 preconditioning. 4. offset can be eliminated by enabling the built-in high-pass filter. table 3. mechanical characteristics (continued) symbol parameter test conditions min. typ. (1) max. unit hz table 4. electrical characteristics symbol parameter test conditions min. typ. (1) max. unit vdd supply voltage 2.4 3.6 v vdd_io power supply for i/o 1.71 vdd+0.1 v la_idd accelerometer current consumption in normal mode odr = 50 hz 11 a odr = 1 hz 2 la_iddlowp accelerometer current consumption in low power mode odr = 50 hz 6 a la_iddpdn accelerometer current consumption in power-down mode 0.5 a g_idd gyroscope current consumption in normal mode 6.1 ma g_iddlowp gyroscope supply current in sleep mode (2) 2ma g_iddpdn gyroscope current consumption in power-down mode 5a vih digital high level input voltage 0.8*vdd_io v vil digital low level input voltage 0.2*vdd_io v voh high level output voltage 0.9*vdd_io v vol low level output voltage 0.1*vdd_io v top operating temperature range -40 +85 c 1. typical specifications are not guaranteed. 2. sleep mode introduces a faster turn-on time compared to power-down mode. LSM330DLC module specifications doc id 022162 rev 2 15/66 2.3 temperature sensor characteristics @ vdd = 3v, t = 25 c unless otherwise noted (b) b. the product is factory calibrated at 3.0 v. table 5. electrical characteristics symbol parameter test condition min. typ. (1) max. unit tsdr temperature sensor output change vs. temperature - -1 c/digit todr temperature refresh rate 1 hz top operating temperature range -40 +85 c 1. typical specifications are not guaranteed. module specifications LSM330DLC 16/66 doc id 022162 rev 2 2.4 communication interface characteristics 2.4.1 spi - serial peripheral interface subject to general operating conditions for vdd and t op . figure 3. spi slave timing diagram (c)(d) 3. data on cs, spc, sdi and sdo refer to pins: cs_a, cs_g, scl_a/g, sda_a/g, sdo_a / sdo_g. table 6. spi slave timing values symbol parameter value (1) unit min max tc(spc) spi clock cycle 100 ns fc(spc) spi clock frequency 10 mhz tsu(cs) cs setup time 6 ns th(cs) cs hold time 8 tsu(si) sdi input setup time 5 th(si) sdi input hold time 15 tv(so) sdo valid output time 50 th(so) sdo output hold time 9 tdis(so) sdo output disable time 50 1. values are guaranteed at 10 mhz clock frequency for spi with both 4 and 3 wires, based on characterization results. not tested in production. c. the sdo output line features an internal pull-up. d. measurement points are done at 0.2vdd_io and 0.8vdd_io, for both input and output ports. spc cs sdi sdo t su(cs) t v(so) t h(so) t h(si) t su(si) t h(cs) t dis(so) t c(spc) msb in msb out lsb out lsb in (3) (3) (3) (3) (3) (3) (3) (3) LSM330DLC module specifications doc id 022162 rev 2 17/66 2.4.2 i 2 c - inter ic control interface subject to general operating conditions for vdd and t op . figure 4. i 2 c slave timing diagram (e) table 7. i 2 c slave timing values symbol parameter (1) i 2 c standard mode (1) i 2 c fast mode (1) unit min max min max f (scl) scl clock frequency 0 100 0 400 khz t w(scll) scl clock low time 4.7 1.3 s t w(sclh) scl clock high time 4.0 0.6 t su(sda) sda setup time 250 100 ns t h(sda) sda data hold time 0.01 3.45 0 0.9 s t r(sda) t r(scl) sda and scl rise time 1000 20 + 0.1c b (2) 300 ns t f(sda) t f(scl) sda and scl fall time 300 20 + 0.1c b ( 2) 300 t h(st) start condition hold time 4 0.6 s t su(sr) repeated start condition setup time 4.7 0.6 t su(sp) stop condition setup time 4 0.6 t w(sp:sr) bus free time between stop and start condition 4.7 1.3 1. scl (scl_a/g pin), sda (sda_a/g pin) 2. cb = total capacitance of one bus line, in pf e. measurement points are done at 0.2vdd_io and 0.8vdd_io, for both ports 6 ' $ 6 & |