L3GD20TR ,MEMS motion sensor: 3-axis digital gyroscopeFeaturesrate sensor.• Three selectable full scales (250/500/2000 It includes a sensing element and ..
L4004D3 , Sensitive Triacs (0.8 A to 8 A)
L4004D5 , Sensitive Triacs (0.8 A to 8 A)
L4004D6 , Sensitive Triacs (0.8 A to 8 A)
L4004D8 , Sensitive Triacs (0.8 A to 8 A)
L4004F31 , Sensitive Triacs (0.8 A to 8 A)
LB2012T2R2M , WOUND CHIP INDUCTORS
LB2012T4R7M , WOUND CHIP INDUCTORS
LB2016T1R0M , WOUND CHIP INDUCTORS
LB2016T2R2M , WOUND CHIP INDUCTORS
LB2016T3R3M , WOUND CHIP INDUCTORS
LB2016T6R8M , WOUND CHIP INDUCTORS
L3GD20TR
MEMS motion sensor: 3-axis digital gyroscope
February 2013 DocID022116 Rev 2 1/44
L3GD20MEMS motion sensor:
three-axis digital output gyroscope
Datasheet - production data
Features Three selectable full scales (250/500/2000
dps)I2 C/SPI digital output interface 16 bit-rate value data output 8-bit temperature data output Two digital output lines (interrupt and data
ready) Integrated low- and high-pass filters with user-
selectable bandwidth Wide supply voltage: 2.4 V to 3.6 V Low voltage-compatible IOs (1.8 V) Embedded power-down and sleep mode Embedded temperature sensor Embedded FIFO High shock survivability Extended operating temperature range (-40 °C
to +85 °C) ECOPACK® RoHS and “Green” compliant
Applications Gaming and virtual reality input devices Motion control with MMI (man-machine
interface) GPS navigation systems Appliances and robotics
DescriptionThe L3GD20 is a low-power three-axis angular
rate sensor.
It includes a sensing element and an IC interface
capable of providing the measured angular rate to
the external world through a digital interface 2 C/SPI).
The sensing element is manufactured using a
dedicated micro-machining process developed by
STMicroelectronics to produce inertial sensors
and actuators on silicon wafers.
The IC interface is manufactured using a CMOS
process that allows a high level of integration to
design a dedicated circuit which is trimmed to
better match the sensing element characteristics.
The L3GD20 has a full scale of ±250/±500/ ±2000
dps and is capable of measuring rates with a
user-selectable bandwidth.
The L3GD20 is available in a plastic land grid
array (LGA) package and can operate within a
temperature range of -40 °C to +85 °C.
Table 1. Device summary
Contents L3GD202/44 DocID022116 Rev 2
Contents Block diagram and pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.1 Pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Mechanical and electrical specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.1 Mechanical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.2 Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.3 Temperature sensor characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.4 Communication interface characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4.1 SPI - serial peripheral interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4.2 I2C - Inter IC control interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.5 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.6 Terminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.6.1 Sensitivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.6.2 Zero-rate level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.7 Soldering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Application hints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Digital main blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154.1 Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4.2 FIFO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4.2.1 Bypass mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.2.2 FIFO mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.2.3 Stream mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.2.4 Bypass-to-stream mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.2.5 Stream-to-FIFO mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.2.6 Retrieve data from FIFO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Digital interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215.1 I2C serial interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
5.1.1 I2C operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
5.2 SPI bus interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
5.2.1 SPI read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
DocID022116 Rev 2 3/44
L3GD20 Contents5.2.2 SPI write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.2.3 SPI read in 3-wire mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Output register mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307.1 WHO_AM_I (0Fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
7.2 CTRL_REG1 (20h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
7.3 CTRL_REG2 (21h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
7.4 CTRL_REG3 (22h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
7.5 CTRL_REG4 (23h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
7.6 CTRL_REG5 (24h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
7.7 REFERENCE/DATACAPTURE (25h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
7.8 OUT_TEMP (26h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
7.9 STATUS_REG (27h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
7.10 OUT_X_L (28h), OUT_X_H (29h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
7.11 OUT_Y_L (2Ah), OUT_Y_H (2Bh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
7.12 OUT_Z_L (2Ch), OUT_Z_H (2Dh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
7.13 FIFO_CTRL_REG (2Eh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
7.14 FIFO_SRC_REG (2Fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
7.15 INT1_CFG (30h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
7.16 INT1_SRC (31h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
7.17 INT1_THS_XH (32h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
7.18 INT1_THS_XL (33h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
7.19 INT1_THS_YH (34h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
7.20 INT1_THS_YL (35h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
7.21 INT1_THS_ZH (36h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
7.22 INT1_THS_ZL (37h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
7.23 INT1_DURATION (38h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
List of tables L3GD20
4/44 DocID022116 Rev 2
List of tables
Table 2. Pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Table 4. Mechanical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
Table 5. Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
Table 6. Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
Table 7. SPI slave timing values. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Table 8. I2C slave timing values (TBC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Table 9. Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Table 10. Serial interface pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Table 11. I2C terminology. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Table 12. SAD+read/write patterns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Table 13. Transfer when master is writing one byte to slave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Table 14. Transfer when master is writing multiple bytes to slave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Table 15. Transfer when master is receiving (reading) one byte of data from slave . . . . . . . . . . . . . 22
Table 16. Transfer when master is receiving (reading) multiple bytes of data from slave . . . . . . . . . 22
Table 17. Register address map. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Table 18. WHO_AM_I register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Table 19. CTRL_REG1 register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Table 20. CTRL_REG1 description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Table 21. DR and BW configuration setting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Table 22. Power mode selection configuration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Table 23. CTRL_REG2 register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Table 24. CTRL_REG2 description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Table 25. High-pass filter mode configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Table 26. High-pass filter cut off frequency configuration [Hz] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Table 27. CTRL_REG1 register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Table 28. CTRL_REG3 description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Table 29. CTRL_REG4 register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Table 30. CTRL_REG4 description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Table 31. CTRL_REG5 register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Table 32. CTRL_REG5 description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Table 33. REFERENCE register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Table 34. REFERENCE register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Table 35. OUT_TEMP register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Table 36. OUT_TEMP register description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Table 37. STATUS_REG register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Table 38. STATUS_REG description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Table 39. REFERENCE register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Table 40. REFERENCE register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Table 41. FIFO mode configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Table 42. FIFO_SRC register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Table 43. FIFO_SRC register description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Table 44. INT1_CFG register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Table 45. INT1_CFG description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Table 46. INT1_SRC register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Table 47. INT1_SRC description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Table 48. INT1_THS_XH register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Table 49. INT1_THS_XH description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Table 50. INT1_THS_XL register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
DocID022116 Rev 2 5/44
L3GD20 List of tables
Table 51. INT1_THS_XL description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Table 52. INT1_THS_YH register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Table 53. INT1_THS_YH description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Table 54. INT1_THS_YL register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Table 55. INT1_THS_YL description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Table 56. INT1_THS_ZH register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Table 57. INT1_THS_ZH description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Table 58. INT1_THS_ZL register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Table 59. INT1_THS_ZL description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Table 60. INT1_DURATION register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Table 61. INT1_DURATION description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Table 62. Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
