ST LIS3DSH User Manual

LIS3DSH

MEMS digital output motion sensor ultra low-power high performance three-axis “nano” accelerometer

Features

■Wide supply voltage, 1.71 V to 3.6 V

■Independent IOs supply (1.8 V) and supply voltage compatible

■Ultra low-power consumption

■±2g/±4g/±6g/±8g/±16g dynamically selectable full-scale

■I2C/SPI digital output interface

■16-bit data output

■Programmable embedded state machines

■Embedded temperature sensor

■Embedded self-test

■Embedded FIFO

■10000 g high shock survivability

■ECOPACK® RoHS and “Green” compliant

Applications

■Motion controlled user interface

■Gaming and virtual reality

■Pedometer

■Intelligent power saving for handheld devices

■Display orientation

■Click/double click recognition

■Impact recognition and logging

■Vibration monitoring and compensation

Description

Preliminary data

LGA-16 (3x3x1 mm)

of measuring accelerations with output data rates from 3.125 Hz to 1.6 kHz.

The self-test capability allows the user to check the functioning of the sensor in the final application.

The device can be configured to generate interrupt signals activated by user defined motion patterns.

The LIS3DSH has an integrated first in, first out (FIFO) buffer allowing the user to store data for host processor intervention reduction.

The LIS3DSH is available in a small thin plastic land grid array package (LGA) and it is guaranteed to operate over an extended temperature range from -40 °C to +85 °C.

	Table 1.	Device summary
	Order	Temperature	Package	Packaging
	codes	range [° C]
	LIS3DSH	-40 to +85	LGA-16	Tray
	LIS3DSHTR	-40 to +85	LGA-16	Tape and
				reel

The LIS3DSH is an ultra low-power high performance three-axis linear accelerometer belonging to the “nano” family with embedded state machine that can be programmed to implement autonomous applications.

The LIS3DSH has dynamically selectable full scales of ±2g/±4g/±6g/±8g/±16g and it is capable

October 2011	Doc ID 022405 Rev 1	1/53
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Contents			LIS3DSH
1	Contents
1	Contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . . 2
2	Block diagram and pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . . 7
	2.1	Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. . . . . 7
	2.2	Pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. . . . . 7
3	Mechanical and electrical specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . . 9
	3.1	Mechanical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. . . . . 9
	3.2	Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. . . . 10
	3.3	Communication interface characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. . . . 11

3.3.1 SPI - serial peripheral interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3.3.2 I2C - inter IC control interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3.4 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3.5 Terminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3.5.1 Sensitivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3.5.2 Zero-g level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3.6 Functionality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3.6.1 Self-test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3.7 Sensing element . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3.8 IC interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.9 Factory calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

4	Application hints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		17
	4.1	Soldering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	17
5	Digital main blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		18

5.1 State machine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 5.2 FIFO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

5.2.1 Bypass mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 5.2.2 FIFO mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 5.2.3 Stream mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 5.2.4 Stream-to-FIFO mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 5.2.5 Retrieve data from FIFO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

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LIS3DSH Contents

6	Digital interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		20
	6.1	I2C serial interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	20

6.1.1 I2C operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

6.2 SPI bus interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

		6.2.1	SPI read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	24
		6.2.2	SPI write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	25
		6.2.3 SPI read in 3-wire mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		25
7	Register mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			27
8	Register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			30
	8.1	INFO1 (0Dh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		30
	8.2	INFO2 (0Eh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		30
	8.3	WHO_AM_I (0Fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		30
	8.4	CTRL_REG3 (23h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		30
	8.5	CTRL_REG4 (20h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		31
	8.6	CTRL_REG5 (24h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		32
	8.7	CTRL_REG6 (25h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		32
	8.8	STATUS (27h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		33
	8.9	OUT_T (0Ch) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		34
	8.10	OFF_X (10h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		34
	8.11	OFF_Y (11h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		34
	8.12	OFF_Z (12h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		34
	8.13	CS_X (13h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		35
	8.14	CS_Y (14h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		35
	8.15	CS_Z (15h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		35
	8.16	LC (16h - 17h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		35
	8.17	STAT (18h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		35
	8.18	VFC_1 (1Bh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		36
	8.19	VFC_2 (1Ch) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		36
	8.20	VFC_3 (1Dh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		36
	8.21	VFC_4 (1Eh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		36
	8.22	THRS3 (1Fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		37
	8.23	OUT_X (28h - 29h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		37

Doc ID 022405 Rev 1

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Contents	LIS3DSH

8.24 OUT_Y (2Ah - 2Bh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

8.25 OUT_Z (2Ch - 2Dh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

8.26 FIFO_CTRL (2Eh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

8.27 FIFO_SRC (2Fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

8.28 CTRL_REG1 (21h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

8.29 STx_1 (40h-4Fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

8.30 TIM4_1 (50h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

8.31 TIM3_1 (51h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

8.32 TIM2_1 (52h - 53h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

8.33 TIM1_1 (54h - 55h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

8.34 THRS2_1 (56h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

8.35 THRS1_1 (57h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

8.36 MASK1_B (59h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

8.37 MASK1_A (5Ah) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

8.38 SETT1 (5Bh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

8.39 PR1 (5Ch) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

8.40 TC1 (5Dh-5E) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

8.41 OUTS1 (5Fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

8.42 PEAK1 (19h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

8.43 CTRL_REG2 (22h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

8.44 STx_1 (60h-6Fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

8.45 TIM4_2 (70h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

8.46 TIM3_2 (71h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

8.47 TIM2_2 (72h - 73h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

8.48 TIM1_2 (74h - 75h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

8.49 THRS2_2 (76h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

8.50 THRS1_2 (77h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

8.51 MASK2_B (79h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

8.52 MASK2_A (7Ah) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

8.53 SETT2 (7Bh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

8.54 PR2 (7Ch) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

8.55 TC2 (7Dh-7E) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

8.56 OUTS2 (7Fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

4/53	Doc ID 022405 Rev 1

LIS3DSH			Contents
	8.57	PEAK2 (1Ah) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. . . . . 48
	8.58	DES2 (78h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. . . . 48
9	Package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . 49
10	Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. . . . 50

Doc ID 022405 Rev 1

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List of tables	LIS3DSH

List of tables

Table 1. Device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Table 2. Pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Table 3. Mechanical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Table 4. Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Table 5. SPI slave timing values. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Table 6. I2C slave timing values. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Table 7. Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Table 8. LIS3DSH state machines: sequence of state to execute an algorithm. . . . . . . . . . . . . . . . 15 Table 9. Serial interface pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Table 10. Serial interface pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Table 11. SAD+Read/Write patterns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Table 12. Transfer when master is writing one byte to slave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Table 13. Transfer when master is writing multiple bytes to slave:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Table 14. Transfer when master is receiving (reading) one byte of data from slave: . . . . . . . . . . . . . 19 Table 15. Transfer when master is receiving (reading) multiple bytes of data from slave . . . . . . . . . 19 Table 16. Register address map. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Table 17. INFO1 register default value. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Table 18. INFO2 register default value. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Table 19. WHO_AM_I register default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Table 20. Control register 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Table 21. CTRL_REG3 register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Table 22. Control register 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Table 23. CTRL_REG4 register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Table 24. CTRL4 ODR configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Table 25. Control register 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Table 26. Control register 5 description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Table 27. Self-test mode selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Table 28. Control register 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Table 29. Control register 6 description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Table 30. Status register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Table 31. Status register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Table 32. OUT_T register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Table 33. OUT_T register description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Table 34. Offset X default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Table 35. Offset Y default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Table 36. Offset Z default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Table 37. Constant shift X-axis default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Table 38. Constant shift Y-axis default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Table 39. Constant shift Y-axis default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Table 40. LC_L default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Table 41. LC_H default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Table 42. STAT register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Table 43. STAT register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Table 44. Vector filter coefficient register 1 default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Table 45. Vector filter coefficient register 2 default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Table 46. Vector filter coefficient register 3 default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Table 47. Vector filter coefficient register 4 default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Table 48. Threshold value register 3 default value. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

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LIS3DSH	List of tables

Table 49. OUT_X_L register default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Table 50. OUT_X_H register default value. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Table 51. OUT_Y_L register default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Table 52. OUT_Y_H register default value. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Table 53. OUT_Z_L register default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Table 54. OUT_Z_H register default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Table 55. FIFO control register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Table 56. FIFO mode selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Table 57. FIFO_SRC register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Table 58. FIFO_SRC register description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Table 59. SM1 control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Table 60. SM1 control register structure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Table 61. Timer4 default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Table 62. Timer3 default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Table 63. TIM2_1_L default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Table 64. TIM2_1_H default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Table 65. TIM1_1_L default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Table 66. TIM1_1_H default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Table 67. THRS2_1 default value. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Table 68. THRS1_1 default value. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Table 69. MASK1_B axis and sign mask register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Table 70. MASK1_B register structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Table 71. MASK1_A axis and sign mask register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Table 72. MASK1_A register structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Table 73. SETT1 register structure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Table 74. SETT1 register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Table 75. PR1 register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Table 76. PR1 register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Table 77. TC1_L default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Table 78. TC1_H default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Table 79. OUTS1 register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Table 80. OUTS1 register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Table 81. PEAK1 default value. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Table 82. SM2 control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Table 83. SM2 control register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Table 84. Timer4 default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Table 85. Timer3 default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Table 86. TIM2_2_L default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Table 87. TIM2_2_H default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Table 88. TIM1_2_L default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Table 89. TIM1_2_H default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Table 90. THRS2_2 default value. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Table 91. THRS1_2 default value. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Table 92. MASK2_B axis and sign mask register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Table 93. MASK2_B register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Table 94. MASK2_A axis and sign mask register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Table 95. MASK2_B register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Table 96. SETT2 register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Table 97. SETT2 register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Table 98. PR2 register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Table 99. PR2 register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Table 100. TC2_L default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

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List of tables	LIS3DSH

Table 101. TC2_H default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Table 102. OUTS2 register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Table 103. OUTS2 register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Table 104. PEAK2 default value. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Table 105. DES2 default value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Table 106. Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

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LIS3DSH	List of figures

List of figures

Figure 1. Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Figure 2. Pin connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Figure 3. SPI slave timing diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Figure 4. I2C slave timing diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Figure 5. LIS3DSH electrical connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Figure 6. Read and write protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Figure 7. SPI read protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Figure 8. Multiple bytes SPI read protocol (2-byte example) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Figure 9. SPI write protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Figure 10. Multiple bytes SPI write protocol (2-byte example). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Figure 11. SPI read protocol in 3-wire mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Figure 12. LGA-16: mechanical data and package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

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Block diagram and pin description	LIS3DSH

2 Block diagram and pin description

2.1Block diagram

Figure 1. Block diagram

X+
Y+	CHARGE				CS
Z+	AMPLIFIER		STATE MACHINES	I2C	SCL/SPC
a			AND CONTROL		SDA/SDO/SDI
		A/D	LOGIC
	MUX			SPI
		CONVERTER			SDO/SEL
Z-
Y-			FIFO /
X-					INT 1/DRDY
			TEMP. SENSOR
					INT 2
SELF TEST	REFERENCE	TRIMMING	CLOCK
		CIRCUITS
					AM10209V1

2.2Pin description

Figure 2. Pin connection

Z

1

X

Y

(TOP VIEW)

DIRECTION OF THE

DETECTABLE

ACCELERATIONS

		Vdd	RES	GND	Pin 1 indicator
GND		13		1		Vdd_IO
GND						NC
INT1/DRDY						NC
RES						SCL/SPC
INT2		9		5		GND
		CS	SEL/SDO	SDA/SDI/SDO
	(BOTTOM VIEW)

am10210V1

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LIS3DSH				Block diagram and pin description
	Table 2.	Pin description
	Pin#		Name	Function
	1		Vdd_IO	Power supply for I/O pins
	2		NC	Not connected
	3		NC	Not connected
	4		SCL	I2C serial clock (SCL)
			SPC	SPI serial port clock (SPC)
	5		GND	0 V supply
			SDA	I2C serial data (SDA)
	6		SDI	SPI serial data input (SDI)
			SDO	3-wire interface serial data output (SDO)
	7		SEL	I2C address selection
			SDO	SPI serial data output (SDO)
				SPI enable
	8		CS	I2C/SPI mode selection (1: SPI idle mode / I2C communication
				enabled; 0: SPI communication mode / I2C disabled)
	9		INT 2	Interrupt 2
	10		Reserved	Connect to GND
	11		INT 1/DRDY	Interrupt 1/ DRDY
	12		GND	0 V supply
	13		GND	0 V supply
	14		Vdd	Power supply
	15		Reserved	Connect to Vdd
	16		GND	0 V supply

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Mechanical and electrical specifications	LIS3DSH

3 Mechanical and electrical specifications

3.1Mechanical characteristics

@ Vdd = 2.5 V, T = 25 °C unless otherwise noted(a).

Table 3.	Mechanical characteristics
Symbol	Parameter	Test conditions	Min.	Typ.(1)	Max.	Unit
		FS bit set to 000		±2.0		g
		FS bit set to 001		±4.0		g
	Measurement range(2)
FS		FS bit set to 010		±6.0		g
		FS bit set to 011		±8.0		g
		FS bit set to 100		±16.0		g
		FS bit set to 000		0.06		mg/digit
		FS bit set to 001		0.12		mg/digit
So	Sensitivity	FS bit set to 010		0.18		mg/digit
		FS bit set to 011		0.24		mg/digit
		FS bit set to 100		0.73		mg/digit
TCSo	Sensitivity change vs.	FS bit set to 00		0.01		%/°C
	temperature
TyOff	Typical zero-g level	FS bit set to 00		±40		mg
	offset accuracy(3)
TCOff	Zero-g level change	Max. delta from 25 °C		±0.5		mg/°C
	vs. temperature
An	Acceleration noise	FS bit set to 00, normal mode,		150		ug/
	density	ODR = 100 Hz				sqrt(Hz)
		± 2g range, X,Y-axis ST2,ST1 = [01]		140
	Self test positive	see Figure 24
ST						mg
	difference(4)
		± 2g range, Z-axis ST2,ST1 = [01]		590
		see Figure 24
Top	Operating		-40		+85	°C
	temperature range

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.Self-test output change” is defined as: OUTPUT[mg](CNTL5 ST2, ST1 bits=01) - OUTPUT[mg](CNTL5 ST2, ST1 bits=00)

a. The product is factory calibrated at 2.5 V. The operational power supply range is from 1.71 V to 3.6 V.

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3.2Electrical characteristics

@ Vdd = 2.5 V, T = 25 °C unless otherwise noted(b).

Table 4.	Electrical characteristics (1)
Symbol		Parameter	Test conditions	Min.	Typ.(2)	Max.	Unit
Vdd		Supply voltage		1.71	2.5	3.6	V
Vdd_IO		I/O pins supply voltage(3)		1.71		Vdd+0.1	V
IddA		Current consumption in Active	1.6 kHz ODR		225		µA
		mode	3.125 Hz ODR		11		µA
IddPdn		Current consumption in power-			2		µA
		down/standby mode
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.The product is factory calibrated at 2.5 V. The operational power supply range is from 1.71 V to 3.6 V.

2.Typical specifications are not guaranteed.

3.It is possible to remove Vdd maintaining Vdd_IO without blocking the communication buses, in this condition the measurement chain is powered off.

b. The product is factory calibrated at 2.5 V. The operational power supply range is from 1.71 V to 3.6 V.

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3.3Communication interface characteristics

3.3.1SPI - serial peripheral interface

Subject to general operating conditions for Vdd and Top.

Table 5.	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
th(CS)		CS hold time	8
tsu(SI)		SDI input setup time	5
th(SI)		SDI input hold time	15			ns
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.

Figure 3. SPI slave timing diagram (c)

CS	(2)				(2)
	tsu(CS)		tc(SPC)	th(CS)
SPC	(2)				(2)
	tsu(SI)	th(SI)
SDI	(2)	M SB IN		LSB IN	(2)
		tv(SO)	th(SO)		tdis(SO)
SDO	(2)	M SB OUT		LSB OUT	(2)

2. When no communication is on-going, data on SDO is driven by internal pull-up resistor.

c. Measurement points are done at 0.2·Vdd_IO and 0.8·Vdd_IO, for both input and output ports.

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3.3.2I2C - inter IC control interface

Subject to general operating conditions for Vdd and Top.

Table 6.	I2C slave timing values
Symbol		Parameter	I2C standard mode (1)		I2C fast mode (1)		Unit
			Min.	Max.	Min.	Max.
f(SCL)		SCL clock frequency	0	100	0	400	kHz
tw(SCLL)		SCL clock low time	4.7		1.3		µs
tw(SCLH)		SCL clock high time	4.0		0.6
tsu(SDA)		SDA setup time	250		100		ns
th(SDA)		SDA data hold time	0.01	3.45	0.01	0.9	µs
tr(SDA) tr(SCL)		SDA and SCL rise time		1000	20 + 0.1Cb (2)	300	ns
tf(SDA) tf(SCL)		SDA and SCL fall time		300	20 + 0.1Cb (2)	300
th(ST)		START condition hold time	4		0.6
tsu(SR)		Repeated START condition	4.7		0.6
		setup time
							µs
tsu(SP)		STOP condition setup time	4		0.6
tw(SP:SR)		Bus free time between STOP	4.7		1.3
		and START condition

1.Data based on standard I2C protocol requirement, not tested in production.

2.Cb = total capacitance of one bus line, in pF.

Figure 4. I2C slave timing diagram (d)

					REPEATED
					START
	START
				tsu(SR)	START
SDA					tw(SP:SR)
f(SDA)	tr(SDA)		tsu(SDA)	th(SDA)
				tsu(SP)	STOP
SCL
th(ST)	tw(SCLL)	tw(SCLH)	tr(SCL)	tf(SCL)

d. Measurement points are done at 0.2·Vdd_IO and 0.8·Vdd_IO, for both ports.

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3.4Absolute maximum ratings

Stresses above those listed as “absolute maximum ratings” may cause permanent damage to the device. This is a stress rating only and functional operation of the device under these conditions is not implied. Exposure to maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability.

	Table 7.	Absolute maximum ratings
	Symbol	Ratings	Maximum value	Unit
	Vdd	Supply voltage	-0.3 to 4.8	V
	Vdd_IO	I/O pins supply voltage	-0.3 to 4.8	V
	Vin	Input voltage on any control pin	-0.3 to Vdd_IO +0.3	V
		(CS, SCL/SPC, SDA/SDI/SDO, SDO/SEL)
	APOW	Acceleration (any axis, powered, Vdd = 2.5 V)	3000 for 0.5 ms	g
			10000 for 0.1 ms	g
	AUNP	Acceleration (any axis, unpowered)	3000 for 0.5 ms	g
			10000 for 0.1 ms	g
	TOP	Operating temperature range	-40 to +85	°C
	TSTG	Storage temperature range	-40 to +125	°C
	ESD	Electrostatic discharge protection	2 (HBM)	kV
Note:	Supply voltage on any pin should never exceed 4.8 V

This is a mechanical shock sensitive device, improper handling can cause permanent damage to the part.

This is an ESD sensitive device, improper handling can cause permanent damage to the part.

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