1.I2C外设简介
I2C通信分为主机和从机,主机就是拥有主动控制中心的权利,而从机只能在主机允许的情况下才能控制总线,在一主多从的模型下,就是这样,这个是唯一的主机,下面这里可以挂载多个从机等等,那这个过程就很容易操作了,主机一个人掌控所有从机都得听他的话,不存在什么权力冲突,那进阶版的I2C还设计了多主机的模型,多主机又可以分为固定多主机和可变多主机。固定多主机,就是这条总线上有两个或更多个固定的主机,上面这几个始终固定为主机,下面这几个始终固定为从机,这个状态就像是在教室里,讲台上同时站了多个老师,下面坐的所有学生可以被任意一个老师点名,老师可以主动发起对学生的控制,学生不能去控制老师,当两个老师同时想说话时就是总线冲突状态,这时就要进行总线仲裁,仲裁失败的一方让出总线控制权。然后是可变多主机,这个模型的意思是假设这是I2C总线,可以挂载多个设备,总线上没有固定的主机和从机,任何一个设备都可以在总线空闲时跳出来作为主机,然后指定其他任何一个设备进行通信,当这个通信完成之后,这个跳出来的主机就要退回到从机的位置,当有多个同时跳出来时,就是总线冲突状态,这时就要进行总线仲裁,仲裁失败的一方让出总线控制权,对于我们stm32的I2C而言,它使用的是可变多主机的模型,所以我们还是得按照谁要做主机,谁就跳出来的思路来操作。
2.I2C框图
首先左边这里是外设的通信引脚SDA和sSCL,下面SMBALERT是SMBus用到的,像这种外设模块引出来的引脚,一般都是借助GPIO口的复用模式与外部世界相连的,具体是复用在了哪个GPIO口呢,还是查询这个引脚定义表,在复用功能这两栏里找一下,因为内部电路设计的时候引脚就是连接好了的,所以如果想使用硬件I2C,就只能使用它连接好的指定硬件,不像软件I2C那样引脚可以任意指定。(这里选用I2C2 起对应的引脚是Pin10和Pin11)
数据控制部分,数据收发的核心部分是这里的数据寄存器和数据移位寄存器,当我们需要发送数据时,可以把一个字节数据写到数据寄存器DR,当移位寄存器没有数据移位时,这个数据寄存器的值就会进一步转到移位寄存器里,在移位的过程中我们就可以直接把下个数据放到数据寄存器器里等着了,一旦前个数据移位完成,下一个数据就可以无缝衔接继续发送,当数据由数据寄存器器转到移位寄存器时,就会置位状态寄存器的TXE位为1,表示发送寄存器器为空,那在接收时也是这一路,输入的数据一位一位的从引脚移入到移位寄存器里,当一个字节的数据收起之后,数据就整体从移位寄存器转到数据寄存器,同时置位标志位RXNE表示接收寄存器器非空,这时候我们就可以把数据从数据寄存器读出来了,这个流程和之前串口是一样的,只不过串口是全双工,这里是半双工。
比较器和地址寄存器,这是从机模式使用的,stm32是基于可变多主机模型设计的,不进行通信的时候就是从机,就可以被别人召唤,想被别人召唤,它就应该有从机地址,就可以由这个自身地址寄存器制定,我们可以自定义一个从机地址写到这个寄存器,当stm32作为从机在被寻址时,如果收到的寻址通过比较器判断和自身地址相同,那stm32就作为从机响应外部主机的召唤,并且这个stm32 支持同时响应两个从机地址,所以就有自身地址寄存器和双地址寄存器。
3.I2C基本结构
移位进寄存器和数据寄存器DR的配合是通信的核心部分,这里因为I2C是高位先行,所以这个移位寄存器是向左移位,在发送的时候最高位先移出去,一个SCL时钟移位一次,八次这样就能把一个字节由高位到低位依次放到SDA线上了,那在接收的时候呢,数据通过GPIO口从右边依次移进来,最终移8次1个字节就接收完成了,使用硬件I2C的时候GPIO口都要配置成复用开漏输出的模式,交由片上外设来控制,这里即使是开漏输出模式,GPIO口也是可以进行输入的,然后SCL这里时钟控制器,通过GPIO去控制时钟线,这里我简化成一主多从的模型了,所以时钟这里只画了输出的方向,实际上前面这里如果是多主机的模型,时钟线也是会进行输入的。
4.主机发送
七位地址的主发送和十位地址的主发送,它们的区别就是七位地址,起始条件后的一个字节是寻址,十位地址,起始条件后的两个字节都是寻址,其中前一个字节,这里写的是帧头,内容是五位的标志位,11110+2位地址+1位读写位,然后后一个字节内容就是纯粹的八位地址了,两个字节加一起构成十位的寻址,这是十位地的选择模式啊,我们主要关注七位地址的就行了。
首先初始化之后,总线默认空闲状态,stm32 默认是从模式,为了产生一个起始条件,stm32 需要写入控制寄存器,这个得看一下手册的寄存器描述,在控制寄存器中有个START位,在这一位写1就可以产生起始条件了,当起始条件发出后,这一位可以由硬件清除,所以只要在这一位写1,stm32就自动产生起始条件了,之后stm32 由从模式转为主模式,也就是多主机模型下,stm32有数据要发就要跳出来这个意思。
控制完硬件电路之后,我们就要检查标志位,来看看硬件有没有达到我们想要的状态,在这里起始条件之后,会发生EV5事件,又可以把它当成是标志位。解释EV5事件,SB是状态寄存器的一个位,表示它硬件的状态,查看手册这位置1代表起始条件已发送,软件读取SR1寄存器进入机后,也就是查看了这一位,然后写数据进器的操作,将清除该位,写数据计算器DR就是我们接下来的操作,所以按照正常的流程呢,这个状态寄存器是不需要手动清除的。
当我们检测起始条件已发送时,就可以发送一个字节的从机地址了,从机地址需要写到数据寄存器DR中,写入DR之后,硬件电路就会自动把这一字节转到移位寄存器里,再把这一个字节发送到I2C总线上,之后硬件会自动接收应答位并判断,如果没有应答硬件就会置应答失败的标志位,然后这个标志位可以申请中断来提醒我们。
在选址完成之后会发生EV6事件,下面EV6事件的解释就是ADDR标志位为1,在手册中可以找到ADDR标志位,在主模式状态下为1就代表地址发送结束。
EV6事件结束后是EV8_1事件,下面解释EV8_1事件,就是TXE标志位等于1,移位寄存器空,数据寄存器空,这时需要我们写入数据寄存器DR进行数据发送的,一旦写入DR之后,因为移位寄存器也是空,所以DR会立刻转到移位寄存器进行发送,这时就是EV8事件,移位计算器非空,数据寄存器空,这时就是移位寄存器器正在发数据的状态,所以流程这里啊,数据1的时序就产生了,这个数据寄存器和移位寄存器的配合,要把前面这个结构记好,就是发送的时候数据先写入数据寄存器器,如果移位寄存器器没有数据,再转到移位寄存器进行发送,这个流程要理解清楚。
在这个位置,EV8事件没有了,对应下面这里写入DR,将清除该事件,所以按理说这个位置应该是写入了下一个数据,也就是后面这个数据2,在这个时刻就被写入到数据寄存器里等着了,然后接收应答位之后,数据2就转入移位寄存器进行发送,此时的状态是移位寄存器非空,数据寄存器空,所以这时这个EV8事件就又发生了,这个位置数据2还正在移位发送,但此时下一个数据已经被写到数据寄存器等着了,所以这个时候EV8事件消失,之后应答产生EV8事件写入数据寄存器,EV8事件消失,按照这个流程来啊,一旦我们检测到EV8事件,就可以写入下一个数据了,最后当我们想要发送的数据写完之后,这时就没有新的数据可以写入到数据寄存器去了,当移位寄存器当前的数据移位完成时,此时就是移位寄存器空数据寄存器也空的状态,这个事件就是这里的EV8_2,下面解释啊,EV8_2是TXE等于1,也就是数据寄存器空,BTF这个是字节发送结束标志位,手册可以看一下这里字节发送结束,下面解释是在发送时,当一个新数据将被发送,且数据寄存器还未写入新的数据时,BTF标志位置1,这个意思就是当前的移位寄存器已经移完了,该找数据寄存器要下一个数据了,但是一看数据寄存器没有数据,这就说明主机不想发了,这时就代表字节发送结束,是时候停止了,所以在这里当检测到EV8_2时,就可以产生终止条件了,产生终止条件显然应该在控制寄存器里有相应的位可以控制,手册这里控制寄存器CR1中,stop位写1,就会在当前字节传输或当前起始条件发送后产生停止条件,那到这里一个完整的时序就发送完成了。
5.主机接收
首先写入控制寄存器器的start位,产生起始条件,然后等待Ev5事件,下面解释和刚才一样,Ev5事件就代表起始条件已发送,最后是寻址、接收应答、结束后产生Ev6事件,这数据1这一块代表数据正在通过移位寄存器进行输入,Ev6_1事件,下面解释是没有对应的事件标志,只适于接收一个字节的情况,这个Ev6_1可以看到数据1其实还正在移位,还没收到呢,所以这个事件就没有标志位,之后当这个时序单元完成时,硬件会自动根据我们的配置,把应答位发送出去,如何配置是否要给应答呢,也是手册控制净寄存器CR1里,这里有一位ACK应答使能,如果写1在接收一个字节后就返回一个应答,写零就是不给应答,就是应答位的配置,之后继续当这个时序单元结束后,就说明移位寄存器器已经成功移入一个字节的数据1了,这时移入的一个字节就整体转移到数据寄存器,同时置RxNE标志位,表示数据寄存器非空,也就是收到了一个字节的数据,这个状态就是Ev7事件,下面解释是RxNE等于1,数据寄存器非空,读DR寄存器清除该事件,也就是收到数据了,当把这个数据读走之后,这个事件就没有了,上面这里Ev7事件没有了,说明此时数据1被读走,当然数据1还没读走的时候啊,数据2就可以直接移入移位寄存器了,之后数据2移位完成,收到数据2产生Ev7事件,读走数据2Ev7 事件没有了,然后按照这个流程就可以一直接收数据了,最后当我们不需要继续接收时,需要在最后一个时序单元发生时,提前把刚才说的应答位控制寄存器ack置0,并且设置终止条件请求,这就是Ev7_1事件。
6.软件/硬件波形对比
7. I2C中断请求
8.相关API
8.1 I2C_GenerateSTART
/**
* @brief Generates I2Cx communication START condition.
* @param I2Cx: where x can be 1 or 2 to select the I2C peripheral.
* @param NewState: new state of the I2C START condition generation.
* This parameter can be: ENABLE or DISABLE.
* @retval None.
*/
void I2C_GenerateSTART(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState)
功能:
产生 I2Cx 传输 START 条件
参数:
I2Cx:x 可以是 1 或者 2,来选择 I2C 外设
NewState: I2Cx START 条件的新状态, 这个参数可以取:ENABLE 或者 DISABLE
返回值:
无
8.2 I2C_GenerateSTOP
/**
* @brief Generates I2Cx communication STOP condition.
* @param I2Cx: where x can be 1 or 2 to select the I2C peripheral.
* @param NewState: new state of the I2C STOP condition generation.
* This parameter can be: ENABLE or DISABLE.
* @retval None.
*/
void I2C_GenerateSTOP(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState)
功能:
产生 I2Cx 传输 STOP 条件
参数:
I2Cx:x 可以是 1 或者 2,来选择 I2C 外设
NewState: I2Cx STOP 条件的新状态, 这个参数可以取:ENABLE 或者 DISABLE
返回值:
无
8.3 I2C_AcknowledgeConfig
/**
* @brief Enables or disables the specified I2C acknowledge feature.
* @param I2Cx: where x can be 1 or 2 to select the I2C peripheral.
* @param NewState: new state of the I2C Acknowledgement.
* This parameter can be: ENABLE or DISABLE.
* @retval None.
*/
void I2C_AcknowledgeConfig(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState)
功能:
使能或者失能指定 I2C 的应答功能
参数:
I2Cx:x 可以是 1 或者 2,来选择 I2C 外设
NewState: I2Cx 应答的新状态, 这个参数可以取:ENABLE 或者 DISABLE
返回值:
无
8.4 I2C_SendData
/**
* @brief Sends a data byte through the I2Cx peripheral.
* @param I2Cx: where x can be 1 or 2 to select the I2C peripheral.
* @param Data: Byte to be transmitted..
* @retval None
*/
void I2C_SendData(I2C_TypeDef* I2Cx, uint8_t Data)
功能:
通过外设 I2Cx 发送一个数据
参数:
I2Cx:x 可以是 1 或者 2,来选择 I2C 外设
Data: 待发送的数据
返回值:
无
8.5 I2C_ReceiveData
/**
* @brief Returns the most recent received data by the I2Cx peripheral.
* @param I2Cx: where x can be 1 or 2 to select the I2C peripheral.
* @retval The value of the received data.
*/
uint8_t I2C_ReceiveData(I2C_TypeDef* I2Cx)
功能:
返回通过 I2Cx 最近接收的数据
参数:
I2Cx:x 可以是 1 或者 2,来选择 I2C 外设
返回值:
无
8.6 I2C_Send7bitAddress
/**
* @brief Transmits the address byte to select the slave device.
* @param I2Cx: where x can be 1 or 2 to select the I2C peripheral.
* @param Address: specifies the slave address which will be transmitted
* @param I2C_Direction: specifies whether the I2C device will be a
* Transmitter or a Receiver. This parameter can be one of the following values
* @arg I2C_Direction_Transmitter: Transmitter mode
* @arg I2C_Direction_Receiver: Receiver mode
* @retval None.
*/
void I2C_Send7bitAddress(I2C_TypeDef* I2Cx, uint8_t Address, uint8_t I2C_Direction)
功能:
向指定的从 I2C 设备传送地址字
参数:
I2Cx:x 可以是 1 或者 2,来选择 I2C 外设
Address: 待传输的从 I2C 地址
I2C_Direction:设置指定的 I2C 设备工作为发射端还是接收端
返回值:
无
8.7 I2C_CheckEvent
/**
* @brief Checks whether the last I2Cx Event is equal to the one passed
* as parameter.
* @param I2Cx: where x can be 1 or 2 to select the I2C peripheral.
* @param I2C_EVENT: specifies the event to be checked.
* This parameter can be one of the following values:
* @arg I2C_EVENT_SLAVE_TRANSMITTER_ADDRESS_MATCHED : EV1
* @arg I2C_EVENT_SLAVE_RECEIVER_ADDRESS_MATCHED : EV1
* @arg I2C_EVENT_SLAVE_TRANSMITTER_SECONDADDRESS_MATCHED : EV1
* @arg I2C_EVENT_SLAVE_RECEIVER_SECONDADDRESS_MATCHED : EV1
* @arg I2C_EVENT_SLAVE_GENERALCALLADDRESS_MATCHED : EV1
* @arg I2C_EVENT_SLAVE_BYTE_RECEIVED : EV2
* @arg (I2C_EVENT_SLAVE_BYTE_RECEIVED | I2C_FLAG_DUALF) : EV2
* @arg (I2C_EVENT_SLAVE_BYTE_RECEIVED | I2C_FLAG_GENCALL) : EV2
* @arg I2C_EVENT_SLAVE_BYTE_TRANSMITTED : EV3
* @arg (I2C_EVENT_SLAVE_BYTE_TRANSMITTED | I2C_FLAG_DUALF) : EV3
* @arg (I2C_EVENT_SLAVE_BYTE_TRANSMITTED | I2C_FLAG_GENCALL) : EV3
* @arg I2C_EVENT_SLAVE_ACK_FAILURE : EV3_2
* @arg I2C_EVENT_SLAVE_STOP_DETECTED : EV4
* @arg I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT : EV5
* @arg I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED : EV6
* @arg I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED : EV6
* @arg I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED : EV7
* @arg I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING : EV8
* @arg I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED : EV8_2
* @arg I2C_EVENT_MASTER_MODE_ADDRESS10 : EV9
*
* @note: For detailed description of Events, please refer to section
* I2C_Events in stm32f10x_i2c.h file.
*
* @retval An ErrorStatus enumeration value:
* - SUCCESS: Last event is equal to the I2C_EVENT
* - ERROR: Last event is different from the I2C_EVENT
*/
ErrorStatus I2C_CheckEvent(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_EVENT)
功能:
检查指定的I2C的标志
参数:
I2Cx:x 可以是 1 或者 2,来选择 I2C 外设
I2C_Event:待检查的事件
返回值:
ErrorStatus 枚举值:
SUCCESS:最近一次 I2C 事件是 I2C_Event
ERROR:最近一次 I2C 事件不是 I2C_Event
9.相关代码
9.1 MPU6050.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "MPU6050_Reg.h"
#define MPU6050_ADDRESS 0xD0 //MPU6050的I2C从机地址
/**
* 函 数:MPU6050等待事件
* 参 数:同I2C_CheckEvent
* 返 回 值:无
*/
void MPU6050_WaitEvent(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_EVENT)
{
uint32_t Timeout;
Timeout = 10000; //给定超时计数时间
while (I2C_CheckEvent(I2Cx, I2C_EVENT) != SUCCESS) //循环等待指定事件
{
Timeout --; //等待时,计数值自减
if (Timeout == 0) //自减到0后,等待超时
{
/*超时的错误处理代码,可以添加到此处*/
break; //跳出等待,不等了
}
}
}
/**
* 函 数:MPU6050写寄存器
* 参 数:RegAddress 寄存器地址,范围:参考MPU6050手册的寄存器描述
* 参 数:Data 要写入寄存器的数据,范围:0x00~0xFF
* 返 回 值:无
*/
void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddress, uint8_t Data)
{
I2C_GenerateSTART(I2C2,ENABLE);//硬件I2C生成起始条件
MPU6050_WaitEvent(I2C2,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT);//等待EV5
I2C_Send7bitAddress(I2C2,MPU6050_ADDRESS,I2C_Direction_Transmitter);//硬件I2C发送从机地址,方向为发送
MPU6050_WaitEvent(I2C2,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED);//等待EV6
I2C_SendData(I2C2,RegAddress);//硬件I2C发送寄存器地址
MPU6050_WaitEvent(I2C2,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING) ;//等待EV8
I2C_SendData(I2C2,Data);//硬件I2C发送数据
MPU6050_WaitEvent(I2C2,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED) ;//等待EV8_2
I2C_GenerateSTOP(I2C2,ENABLE);//硬件I2C生成终止条件
}
/**
* 函 数:MPU6050读寄存器
* 参 数:RegAddress 寄存器地址,范围:参考MPU6050手册的寄存器描述
* 返 回 值:读取寄存器的数据,范围:0x00~0xFF
*/
uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddress)
{
uint8_t Data;
I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE); //硬件I2C生成起始条件
MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT); //等待EV5
I2C_Send7bitAddress(I2C2, MPU6050_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter); //硬件I2C发送从机地址,方向为发送
MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED); //等待EV6
I2C_SendData(I2C2, RegAddress); //硬件I2C发送寄存器地址
MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED); //等待EV8_2
I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE); //硬件I2C生成重复起始条件
MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT); //等待EV5
I2C_Send7bitAddress(I2C2, MPU6050_ADDRESS, I2C_Direction_Receiver); //硬件I2C发送从机地址,方向为接收
MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED); //等待EV6
I2C_AcknowledgeConfig(I2C2, DISABLE); //在接收最后一个字节之前提前将应答失能
I2C_GenerateSTOP(I2C2, ENABLE); //在接收最后一个字节之前提前申请停止条件
MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED); //等待EV7
Data = I2C_ReceiveData(I2C2); //接收数据寄存器
I2C_AcknowledgeConfig(I2C2, ENABLE); //将应答恢复为使能,为了不影响后续可能产生的读取多字节操作
return Data;
}
/**
* 函 数:MPU6050初始化
* 参 数:无
* 返 回 值:无
*/
void MPU6050_Init(void)
{
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C2,ENABLE);//I2C和I1C都是APB1的设备
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;//复用开漏输出 硬件:开漏:I2C协议的设计要求 复用:GPIO的控制权交给硬件外设 软件:通用开漏模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;
I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;//应答,选择使能
I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = 0x00;//自身地址,从机模式下才有效 这里有关多主多从 但我们程序中选的是一主多从
I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 50000;//SCL的时钟频率,数值越大,数据传输越快,选择为50KHz(0~100是标准速度 100~400是快速状态)
I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2; //时钟占空比,选择Tlow/Thigh = 2 只有当时钟频率超过100时才有用 100之内占空比接近1:1 超过100接近2:1
I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;//模式,选择为I2C模式
I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;//应答地址,选择7位,从机模式下才有效
I2C_Init(I2C2,&I2C_InitStructure);
I2C_Cmd(I2C2,ENABLE);
/*MPU6050寄存器初始化,需要对照MPU6050手册的寄存器描述配置,此处仅配置了部分重要的寄存器*/
MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_1, 0x01); //电源管理寄存器1,取消睡眠模式,选择时钟源为X轴陀螺仪
MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_2, 0x00); //电源管理寄存器2,保持默认值0,所有轴均不待机
MPU6050_WriteReg(MPU6050_SMPLRT_DIV, 0x09); //采样率分频寄存器,配置采样率
MPU6050_WriteReg(MPU6050_CONFIG, 0x06); //配置寄存器,配置DLPF
MPU6050_WriteReg(MPU6050_GYRO_CONFIG, 0x18); //陀螺仪配置寄存器,选择满量程为±2000°/s
MPU6050_WriteReg(MPU6050_ACCEL_CONFIG, 0x18); //加速度计配置寄存器,选择满量程为±16g
}
/**
* 函 数:MPU6050获取ID号
* 参 数:无
* 返 回 值:MPU6050的ID号
*/
uint8_t MPU6050_GetID(void)
{
return MPU6050_ReadReg(MPU6050_WHO_AM_I); //返回WHO_AM_I寄存器的值
}
/**
* 函 数:MPU6050获取数据
* 参 数:AccX AccY AccZ 加速度计X、Y、Z轴的数据,使用输出参数的形式返回,范围:-32768~32767
* 参 数:GyroX GyroY GyroZ 陀螺仪X、Y、Z轴的数据,使用输出参数的形式返回,范围:-32768~32767
* 返 回 值:无
*/
void MPU6050_GetData(int16_t *AccX, int16_t *AccY, int16_t *AccZ,
int16_t *GyroX, int16_t *GyroY, int16_t *GyroZ)
{
uint8_t DataH, DataL; //定义数据高8位和低8位的变量
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_H); //读取加速度计X轴的高8位数据
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_L); //读取加速度计X轴的低8位数据
*AccX = (DataH << 8) | DataL; //数据拼接,通过输出参数返回
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_H); //读取加速度计Y轴的高8位数据
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_L); //读取加速度计Y轴的低8位数据
*AccY = (DataH << 8) | DataL; //数据拼接,通过输出参数返回
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_H); //读取加速度计Z轴的高8位数据
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_L); //读取加速度计Z轴的低8位数据
*AccZ = (DataH << 8) | DataL; //数据拼接,通过输出参数返回
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_H); //读取陀螺仪X轴的高8位数据
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_L); //读取陀螺仪X轴的低8位数据
*GyroX = (DataH << 8) | DataL; //数据拼接,通过输出参数返回
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_H); //读取陀螺仪Y轴的高8位数据
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_L); //读取陀螺仪Y轴的低8位数据
*GyroY = (DataH << 8) | DataL; //数据拼接,通过输出参数返回
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_H); //读取陀螺仪Z轴的高8位数据
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_L); //读取陀螺仪Z轴的低8位数据
*GyroZ = (DataH << 8) | DataL; //数据拼接,通过输出参数返回
}
9.2 MPU6050.h
#ifndef __MPU6050_H
#define __MPU6050_H
void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddress, uint8_t Data);
uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddress);
void MPU6050_Init(void);
uint8_t MPU6050_GetID(void);
void MPU6050_GetData(int16_t *AccX, int16_t *AccY, int16_t *AccZ,
int16_t *GyroX, int16_t *GyroY, int16_t *GyroZ);
#endif
9.3 main.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "MPU6050.h"
uint8_t ID; //定义用于存放ID号的变量
int16_t AX, AY, AZ, GX, GY, GZ; //定义用于存放各个数据的变量
int main(void)
{
/*模块初始化*/
OLED_Init(); //OLED初始化
MPU6050_Init(); //MPU6050初始化
/*显示ID号*/
OLED_ShowString(1, 1, "ID:"); //显示静态字符串
ID = MPU6050_GetID(); //获取MPU6050的ID号
OLED_ShowHexNum(1, 4, ID, 2); //OLED显示ID号
while (1)
{
MPU6050_GetData(&AX, &AY, &AZ, &GX, &GY, &GZ); //获取MPU6050的数据
OLED_ShowSignedNum(2, 1, AX, 5); //OLED显示数据
OLED_ShowSignedNum(3, 1, AY, 5);
OLED_ShowSignedNum(4, 1, AZ, 5);
OLED_ShowSignedNum(2, 8, GX, 5);
OLED_ShowSignedNum(3, 8, GY, 5);
OLED_ShowSignedNum(4, 8, GZ, 5);
}
}
现象:与上一节中代码现象一样。