【導讀】本文介紹部分意法半導體MEMS傳感器所具備的嵌入式可編程功能,特別介紹了有限狀態(tài)機 (FSM)、機器學(xué)習內核 (MLC) 和智能傳感器處理單元 (ISPU)。
摘要:
本文介紹部分意法半導體MEMS傳感器所具備的嵌入式可編程功能,特別介紹了有限狀態(tài)機 (FSM)、機器學(xué)習內核 (MLC) 和智能傳感器處理單元 (ISPU)
簡(jiǎn)介
意法半導體的數據處理方法不斷變化,從傳感器連續將數據流式傳輸到MCU進(jìn)行處理和分析的標準解決方案,演變?yōu)樵趥鞲衅髦斜镜靥幚頂祿倪吘壏椒ā?/p>
最近,意法半導體推出了獨具匠心的MEMS傳感器,它具有可編程邏輯和完全可編程DSP架構,能夠降低功耗,減少I(mǎi)2C/SPI總線(xiàn)流量,減輕MCU負荷。
? 這種可編程邏輯架構旨在最大限度降低特定處理模型的功耗,同時(shí)可以運行FSM和MLC算法。觸發(fā)中斷時(shí),MCU讀取模型結果,還可以讀取原始數據
? 完全可編程DSP可以實(shí)現在傳感器內部運行的任何自定義代碼(需考慮計算和編譯限制),MCU從傳感器中讀取處理后的數據。
2. 有限狀態(tài)機 (FSM)
有限狀態(tài)機是一種行為模型,由有限數量的狀態(tài)組成,且狀態(tài)之間會(huì )發(fā)生特定遷移,類(lèi)似于流程圖,能夠處理內部和外部數據(通過(guò)傳感器集線(xiàn)器配置)。多個(gè)狀態(tài)機可以并行運行。
有限狀態(tài)機方法適用于需要識別用戶(hù)定義手勢模式的所有應用。
最新意法半導體傳感器采用FSM模型,并引入了自適應自配置 (ASC) 功能。這意味著(zhù),可以利用FSM中斷來(lái)觸發(fā)器件設置更改(包括ODR、FS、BW、功率模式和FIFO),因此MCU可以保持睡眠模式。
3. 機器學(xué)習內核 (MLC)
機器學(xué)習內核包含一組可配置參數和決策樹(shù)。決策樹(shù)的表示形式為二進(jìn)制樹(shù),包含兩類(lèi)節點(diǎn) - 內部節點(diǎn)和葉節點(diǎn)。決策樹(shù)的內部節點(diǎn)按照 (if-then-else) 方法分成兩個(gè)子節點(diǎn),以便進(jìn)入下一路徑(可以是true或false)。決策樹(shù)的葉節點(diǎn)不包含任何子節點(diǎn),只包含一個(gè)用戶(hù)定義的類(lèi) - 結果
適用于通過(guò)歸納方法實(shí)現的應用,該方法涉及從觀(guān)察結果中搜索模式。這類(lèi)應用包括:活動(dòng)識別、健身活動(dòng)識別、運動(dòng)強度檢測、振動(dòng)強度檢測、攜帶位置識別和環(huán)境感知。
4. 智能傳感器處理單元 (ISPU)
ISPU是一種小巧緊湊的超低功耗高性能可編程內核,它基于意法半導體開(kāi)發(fā)的專(zhuān)有架構。這款內核支持處理內部(加速度計、陀螺儀和溫度傳感器)和外部(通過(guò)傳感器集線(xiàn)器連接到傳感器)數據。ISPU可以運行意法半導體ISPU工具鏈編譯的C語(yǔ)言算法,也可以使用NanoEdge AI Studio生成異常檢測庫。該器件具備靈活的編程能力,適用于在不使用MCU的情況下,實(shí)現任何AI、傳感器融合算法。
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