有限状态机编程使用方法

输入选择器能够将传感器信号或者内部计算的数据信号中选择输入信号源，

所支持的信号如下：

• LSM6DSOX加速度计数据、加速度和  矢量的模。
• LSM6DSOX陀螺仪角速度数据、角速度和 矢量的模。
• 外部传感器(比如磁力计)数据，磁力和 矢量的模。
• 内部计算的角度、角度和 角度矢量和
• 正确配置的机器学习模块的输出。
  

其中，上述空间物理量和 矢量的模计算方法如公式：

怎么选择输入FSM信号源呢？这里就涉及到了一个命令“SINMUX”，用这个命令

就可以配置不同的数据到FSM的数据源端了，具体用法参考末尾的指令说明。

状态机代码块就是我们实现自己状态机的功能模块了，如下图所示，状态机代码块

由固定变量、可变变量、指令程序组成：

固定变量区位于程序块的最前端，长度固定6字节，一共6个变量，根据配置系统

自动更新，无需自己更改。

可变变量区位于固定变量区之后，长度随使用而改变，最长36字节，一共24个变量，

随用随设置。

指令程序区位于可变变量区之后，由条件和命令组成，控制输入选择器的命令

“SINMUX”就在这个区域内设置。

状态机代码块中的上述三个区域总长度最多256字节。每次上电时，

需要重新配置FSM代码块内容。

每个状态机代码块都可以根据输入的信号采样集数据，产生一个中断信号，

并且修改相应的FSM_OUTS寄存器状态。

这里用"STHR1"命令来举例，该指令用来动态改变阈值1(THRESH1)的值，

在Unico中的配置方法如下：

当程序指针(PP)指向状态S0的0x0A地址时，设备识别出"0xAA"指令码为"STHR1"命令。

该指令需要两个参数，那么设备就不等待新的输入采样集，直接运行S0-S2三个状态，

执行后阈值1的值将被设置为“0x5640”即小数“100.0”

条件指令（RESET/NEXT,RNC）

条件指令用于重置或者继续程序流，条件指令在一个新的输入采样集准备好后，

在一个单一状态下执行。

条件指令中用于重置判断的RESET条件定义在操作码的高4位，而用于判断继续的

NEXT指令定义在操作码的低4位，条件指令的执行逻辑如下图所示：

当进入条件指令后，首先判断重置条件(RESET)，只有在RESET条件不满足时，

才判断继续条件(NEXT)。

当两个条件均不满足时，状态机会等待一个新的采样集到来，然后重新开始判断。

当满足RESET条件时，就会发生向复位点切换的状态过渡，即PP=PR。

当RESET条件不满足，且NEXT条件满足时，就会向下一个状态过渡，即PP = PP+1;

默认情况下，复位点(RP)被设置为第一个状态，但可以通过"SRP/CRP"指令动态改变

复位点的位置。

UnicoGUI

上面讲了FSM程序块的结构和变量区，那怎么去编程呢？ST很贴心的出了一款

上位机-UnicoGUI，可以配置LSM6DSOX里的所有寄存器，FSM甚至可以直接

显示状态机图，下面我将详细介绍下UnicoGUI的FSM编程部分。

关于如何连接开发板和启动UnicoGUI软件，如果有问题可以参考 LSM6DSOX开

箱与体验“Port not open & not supported ”问题解决。这里默认大家都能

正常打开UnicoGUI软件了哈。

在Unico的主界面左侧，点开FSM模块，可以看到界面中一共有三个标签栏，

Configuration，Interrupt，Debug

默认的界面就是状态机设置、编程的界面，如下图所示。

• MasksA-C，轴选择掩码，用于指定输入数据的哪个轴进行阈值条件或
  

过零条件判断。

• Timer1-3，定时器值，在条件指令中，设置的定时器比较的时间值。
• Dest，降频因子，用来降低状态机处理传感器数据的频率，
  

将该状态机处理数据的频率降为FSM ODR/Dest。

• Decision Tree，机器学习决策树接口，通过“CHKDT”命令检查
  

机器学习核心内部的决策树结果，当FSM和机器学习结合的时候

就需要用到这个参数。

灰色字体的是没法直接设置的变量，

• Temporary MaskA-C，临时掩码，用来保存MasksA-C的复制值。
• DX,DY,DZ,DV，三轴角度、角度和矢量的模，显示的是当前传感器
  

角速度积分得到的角度值。

• DeltaT，角速度积分参数，角速度会乘上该值后积分乘角度值。
• PAS,Previous axis sign，上一个轴号，储存前一个采样的轴号，在
  

零点交叉条件下使用。

• DESC，内部计数器，在降频时使用，由设备自动管理。
• TC，Timer Counter，内部临时定时计数器，用于检测定时器是否
  

过期。

8、SMx Instructions Section,程序指令区，上图中这个区域只有四个按键，

分别是Add State 增加状态指令，Import State Machine导入状态机指令，

Export State Machine导出状态机指令和Reset State Machine重置状态机指令。

当点击Add State按键后，就可以增加一条状态指令，如下图所示

图中红框内容从左至右分别是：

• S0  状态号，随着状态指令增加，状态号依次递增
• 0x06 状态地址，也是随着状态指令增加而增长，Reset Pointer(RP)
  

复位点和Program Pointer(PP)当前运行程序点中的数据就是指这个

地址，首状态地址随前面固定变量和可变变量总长度而定，图中由于

只有6个固定长度，因此状态S0地址为0x06。

• RNC，Reset/Next conditions，选择该条状态为条件指令
• CMD，Commands，选择该条状态为命令指令
• 指令选择框，选择需要的指令
• 16进制指令码，所选指令的16进制形式
• Add，增加状态按钮，在此状态前增加状态
• Remove，删除状态按钮，删除此条状态。
  

在FSM模块的Interrupt界面下，分成了两个区域，如图所示。

左侧为输入加速度、角速度、输出外部中断INT1/INT2的波形图。

右侧为16个状态机的输出寄存器OUT_Sx的数据，通过点击read，可以读取当前的值。

在FSM模块的Debug界面下，也是分成了两个区域，如下图所示。

左侧为我们写的状态机图，通过分析它可以很清楚的看到我们的状态机状态是如何

改变的。

右侧为调试区域，通过导入采集的输入数据集，可以对左边的状态机进行仿真调试，

这里就先不细说了。

以上就是对LSM6DSOX中FSM编程模块各个模块和参数的基础认识，对这些有了初步的

认识和了解之后，我们就可以着手看看示例状态机程序，分析下其工作流程和编写流程了~

以下是35个命令指令和16个条件指令的简介截图，翻译文档我放在**末尾了~：

命令指令

条件指令