ST LIS3DSH User Manual
LIS3DSH
MEMS digital output motion sensor
ultra low-power high performance three-axis “nano” accelerometer
Preliminary data
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
2
■ I
C/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
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.
LGA-16
(3x3x1 mm)
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
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
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
codes
LIS3DSH -40 to +85 LGA-16 Tray
LIS3DSHTR -40 to +85 LGA-16
Temperature
range [° C]
Package Packaging
Tape and
reel
October 2011 Doc ID 022405 Rev 1 1/53
This is preliminary information on a new product now in development or undergoing evaluation. Details are subject to
change without notice.
www.st.com
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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
2/53 Doc ID 022405 Rev 1
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 3/53
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 5/53
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
6/53 Doc ID 022405 Rev 1
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
Doc ID 022405 Rev 1 7/53
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
8/53 Doc ID 022405 Rev 1
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
Doc ID 022405 Rev 1 9/53
Block diagram and pin description LIS3DSH
2 Block diagram and pin description
2.1 Block diagram
Figure 1. Block diagram
a
2.2 Pin description
Figure 2. Pin connection
X
Y
1
X+
Y+
Z+
MUX
Z-
Y-
X-
CHARGE
AMPLIFIER
A/D
CONVERTER
REFERENCESELF TEST
TRIMMING
CIRCUITS
STATE MACHINES
AND CONTROL
LOGIC
FIFO /
TEMP. SENSOR
CLOCK
CS
SCL/SPC
I2C
SDA/SDO/SDI
SPI
SDO/SEL
INT 1/DRDY
INT 2
AM10209V1
Z
GND
1
5
Pin 1 indicator
Vdd_IO
NC
NC
SCL/SPC
GND
GND
GND
INT1/DRDY
RES
INT2
13
9
Vdd
RES
(TOP VIEW)
DIRECTION OF THE
DETECTABLE
ACCELERATIONS
10/53 Doc ID 022405 Rev 1
CS
SEL/SDO
SDA/SDI/SDO
(BOTTOM VIEW)
am10210V1
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
SPC
5 GND 0 V supply
SDA
6
SDI
SDO
7
SEL
SDO
8CS
9 INT 2 Interrupt 2
10 Reserved Connect to GND
I2C serial clock (SCL)
SPI serial port clock (SPC)
2
C serial data (SDA)
I
SPI serial data input (SDI)
3-wire interface serial data output (SDO)
2
C address selection
I
SPI serial data output (SDO)
SPI enable
I2C/SPI mode selection (1: SPI idle mode / I2C communication
2
enabled; 0: SPI communication mode / I
C disabled)
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
Doc ID 022405 Rev 1 11/53
Mechanical and electrical specifications LIS3DSH
3 Mechanical and electrical specifications
3.1 Mechanical characteristics
@ Vdd = 2.5 V, T = 25 °C unless otherwise noted
Table 3. Mechanical characteristics
Symbol Parameter Test conditions Min. Typ.
FS bit set to 000 ±2.0 g
FS bit set to 001 ±4.0 g
(3)
(2)
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
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
FS bit set to 00 0.01 %/°C
FS bit set to 00 ±40 mg
Max. delta from 25 °C ±0.5 mg/°C
FS bit set to 00, normal mode,
ODR = 100 Hz
± 2g range, X,Y-axis ST2,ST1 = [01]
see Figure 24
± 2g range, Z-axis ST2,ST1 = [01]
see Figure 24
(CNTL5 ST2, ST1 bits=01)
FS Measurement range
So Sensitivity
TCSo
Ty Of f
TCOff
To p
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]
Sensitivity change vs.
temperature
Typical zerooffset accuracy
g level change
Zerovs. temperature
Acceleration noise
An
density
Self test positive
ST
difference
Operating
temperature range
g level
(4)
(a)
.
-40 +85 °C
- OUTPUT[mg]
(1)
Max. Unit
150
140
590
(CNTL5 ST2, ST1 bits=00)
ug/
sqrt(Hz)
mg
a. The product is factory calibrated at 2.5 V. The operational power supply range is from 1.71 V to 3.6 V.
12/53 Doc ID 022405 Rev 1
LIS3DSH Mechanical and electrical specifications
3.2 Electrical characteristics
@ Vdd = 2.5 V, T = 25 °C unless otherwise noted
(b)
.
(3)
(1)
(2)
1.71 Vdd+0.1 V
1.6 kHz ODR 225 µA
3.125 Hz ODR 11 µA
2µA
Max. Unit
Table 4. Electrical characteristics
Symbol Parameter Test conditions Min. Typ.
Vdd Supply voltage 1.71 2.5 3.6 V
Vdd_IO I/O pins supply voltage
IddA
IddPdn
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
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.
Current consumption in Active
mode
Current consumption in powerdown/standby mode
°C
b. The product is factory calibrated at 2.5 V. The operational power supply range is from 1.71 V to 3.6 V.
Doc ID 022405 Rev 1 13/53
Mechanical and electrical specifications LIS3DSH
t
t
t
t
t
t
t
t
3.3 Communication interface characteristics
3.3.1 SPI - serial peripheral interface
Subject to general operating conditions for Vdd and Top.
Table 5. SPI slave timing values
(1)
Val u e
Symbol Parameter
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
tv(SO) SDO valid output time 50
th(SO) SDO output hold time 9
tdis(SO) SDO output disable time 50
Unit
ns
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)
c(SP C)
h(CS)
LSB IN
h(SO )
LSB OUT
dis(SO )
Figure 3. SPI slave timing diagram
CS
(2)
su (CS)
SPC
(2)
su (SI)
(2)
SD I
(2)
SD O
2. When no communication is on-going, data on SDO is driven by internal pull-up resistor.
h(SI)
MSB IN
v(SO )
MSB OUT
(2)
(2)
(2)
(2)
c. Measurement points are done at 0.2·Vdd_IO and 0.8·Vdd_IO, for both input and output ports.
14/53 Doc ID 022405 Rev 1
LIS3DSH Mechanical and electrical specifications
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
3.3.2 I2C - 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)
t
w(SCLL)
t
w(SCLH)
t
su(SDA)
t
h(SDA)
t
r(SDA) tr(SCL)
t
f(SDA) tf(SCL)
t
h(ST)
t
su(SR)
t
su(SP)
t
w(SP:SR)
SCL clock frequency 0 100 0 400 kHz
SCL clock low time 4.7 1.3
SCL clock high time 4.0 0.6
SDA setup time 250 100 ns
SDA data hold time 0.01 3.45 0.01 0.9 µs
SDA and SCL rise time 1000
SDA and SCL fall time 300
START condition hold time 4 0.6
Repeated START condition
setup time
4.7 0.6
STOP condition setup time 4 0.6
Bus free time between STOP
and START condition
4.7 1.3
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)
20 + 0.1C
20 + 0.1C
µs
(2)
b
(2)
b
300
ns
300
µs
START
SDA
f(SDA)
r(SDA)
su(SDA)
h(SDA)
SCL
w(SCLL)
w(SCLH)
r(SCL)
f(SCL)
h(ST)
d. Measurement points are done at 0.2·Vdd_IO and 0.8·Vdd_IO, for both ports.
Doc ID 022405 Rev 1 15/53
su(SR)
su(SP)
w(SP:SR)
REPEATED
START
START
STOP
Mechanical and electrical specifications LIS3DSH
3.4 Absolute 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
A
POW
A
UNP
T
T
STG
ESD Electrostatic discharge protection 2 (HBM) kV
Input voltage on any control pin
(CS, SCL/SPC, SDA/SDI/SDO, SDO/SEL)
Acceleration (any axis, powered, Vdd = 2.5 V)
Acceleration (any axis, unpowered)
Operating temperature range -40 to +85 °C
OP
Storage temperature range -40 to +125 °C
-0.3 to Vdd_IO +0.3 V
3000 for 0.5 ms g
10000 for 0.1 ms g
3000 for 0.5 ms g
10000 for 0.1 ms g
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.
16/53 Doc ID 022405 Rev 1
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