ST的这个扩展板是怎样通过I2C和传感器连接的？

关键词: 开发板

问：意法半导体（ST）的 X-NUCLEO-IKS4A1 扩展板，如何通过 I2C 连接各个传感器？

STMicroelectronics 扩展板 X-NUCLEO-IKS4A1：一款运动 MEMS 与环境传感器评估板套件。该扩展板支持通过 I²C 总线测试运动 MEMS 加速度计、陀螺仪、磁力计，以及环境湿度、温度和压力传感器的功能。

X-NUCLEO-IKS4A1 扩展板可以通过以下两种 I²C 模式连接传感器：

• 标准 I²C 总线连接
• 分层总线架构

 X-NUCLEO-IKS4A1 扩展板

1. 标准 I²C 总线连接

• 连接逻辑：所有传感器（包括惯性、环境传感器）通过同一 I²C 总线（uC_I²C）连接到外部 STM32 Nucleo 板。
• 引脚配置：
  • J4：1-2、11-12 引脚，定义 STM_SDA = SENS_SDA（数据引脚），HUB_SDx = GND（集线器数据引脚接地）。
  • J5：1-2、11-12 引脚，定义 STM_SCL = SENS_SCL（时钟引脚），HUB_SCx = GND（集线器时钟引脚接地）。
• 适用场景：简单传感器数据采集，所有设备共享主 I²C 总线，无需复杂总线管理。

2. 分层总线架构

• 举例，使用LSM6DSO16IS 作为I²C 传感器集线器：
  • 主总线（uC_I²C）：直接连接 LSM6DSV16X（6 轴 IMU）、LIS2DUXS12（3 轴加速度计）、SHT40AD1B（温湿度传感器），与 STM32 Nucleo 板的 MCU 通信，传输核心惯性 / 温湿度数据。
  • 辅助总线（SENS_I²C）：由 LSM6DSO16IS（传感器集线器） 控制，连接 LPS22DF（压力）、LIS2MDL（磁力计）、STTS22H（温度） 及 DIL24 插座（扩展外部传感器，如红外传感器），实现 6 轴 IMU 功能的供电和环境数据采集。
• 引脚配置：
  • J4：7-8 引脚，定义 HUB2_SDx = SENS_SDA（辅助总线数据引脚）。
  • J5：7-8 引脚，定义 HUB2_SCx = SENS_SCL（辅助总线时钟引脚）。
• 特点：通过集线器分层管理，提升多传感器数据处理效率，支持扩展外部传感器，适用于复杂物联网 / 环境监测应用（如同时采集惯性、温湿度、压力、磁场数据）。

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