STM32_10（I2C）

news2024/11/25 4:32:05

I2C通信

  • I2C（Inter IC Bus）是由Philips公司开发的一种通用数据总线
  • 两根通信线：SCL（Serial Clock）、SDA（Serial Data）
  • 同步，半双工
  • 带数据应答
  • 支持总线挂载多设备（一主多从、多主多从）
  • 使用同步时序可以极大降低单片机对硬件电路的依赖

I2C硬件电路

  • 所有I2C设备的SCL连在一起，SDA连在一起
  • 设备的SCL和SDA均要配置成开漏输出模式
  • SCL和SDA各添加一个上拉电阻，阻值一般为4.7KΩ左右

任何时候都是主机完全掌握SCL，在空闲状态下，主机可以主动发起对SDA的控制。只有从机在发送数据和从机应答的时候，主机才会把SDA的控制权交给从机。

把SDA和SCL想象成一根杆子，并且让所有人都不能往上拉，只能往下拉或松手，之后我们外置一根弹簧到这根杆子上，输出低电平就往下拽，输出高电平就放手，这是一个弱上拉的高电平，完全不影响数据传输。

I2C时序基本单元

起始条件：SCL高电平期间，SDA从高电平切换到低电平

终止条件：SCL高电平期间，SDA从低电平切换到高电平

发送一个字节：SCL低电平期间，主机将数据位依次放到SDA线上（高位先行），然后释放SCL，从机将在SCL高电平期间读取数据位，所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次，即可发送一个字节。低电平主机放数据，高电平从机读数据。

起始条件后，第一个字节必须为主机发送。如果主机想发送0，则让拉低SDA到低电平。如果发送1，则放手让SDA回弹到高低电平。在SCL低电平期间，允许改变SDA电平，在SCL高电平期间，不允许改变SDA的电平，并且是从机读取SDA的时候，从机必须尽快读取SDA，一般在上升沿时刻就读取完数据。主机放手SCL一段时间后，继续拉低SCL传输下一位，主机也需要在SCL下降沿之后尽快把数据放在SDA上，但主机掌握着时钟的主导权，所以在低电平的任意时刻把数据放在SDA上即可。

接收一个字节：SCL低电平期间，从机将数据位依次放到SDA线上（高位先行），然后释放SCL，主机将在SCL高电平期间读取数据位，所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次，即可接收一个字节（主机在接收之前，需要释放SDA）。低电平从机放数据，高电平主机读数据。

实线是主机控制部分，虚线是从机控制部分。

发送应答信号：主机在接收完一个字节之后，在下一个时钟发送一位数据，数据0表示应答，数据1表示非应答
接收应答信号：主机在发送完一个字节之后，在下一个时钟接收一位数据，判断从机是否应答，数据0表示应答，数据1表示非应答（主机在接收之前，需要释放SDA）

主机释放SDA的时候，从机就应该把SDA拉下来，在SCL高电平期间，主机读取应答位，应答位为0，说明从机确实收到了。

发送应答位目的是告诉从机，是不是要继续发，如果从机发送一个数据后，得到主机的应答，说明要继续发送，如果主机没有应答则从机停止发送，交出SDA的控制权。

I2C时序

指定地址写；对于指定设备（Slave Address），在指定地址（Reg Address）下，写入指定数据（Data）。

这个数据帧的目的式在指定从机地址1101000的设备，在其内部0x19地址的寄存器下，写入0xAA数据。

在起始条件后，紧跟着的时序必须是发送一个字节的时序，字节的内容必须是从机地址+读写位。从机地址为7位，读写位为1位，加起来正好8位。发送从机地址就是确定通信的对象，发送读写位就是确定接下来是写入还是读出。紧跟着的单元式接受从机的应答位。

指定地址读；对于指定设备（Slave Address），在指定地址（Reg Address）下，读取从机数据（Data）。

在Sr前面就是指定地址写，后面就是当前地址读。

先起始写入地址，停止，因为写入的地址会存在地址指针里，所以这个地址不会因为时序停止而消失，我们可以再起始，读当前位置，停止。

I2C外设

  • STM32内部集成了硬件I2C收发电路，可以由硬件自动执行时钟生成、起始终止条件生成、应答位收发、数据收发等功能，减轻CPU的负担
  • 支持多主机模型
  • 支持7位/10位地址模式
  • 支持不同的通讯速度，标准速度(高达100 kHz)，快速(高达400 kHz)
  • 支持DMA
  • 兼容SMBus协议
  • STM32F103C8T6 硬件I2C资源：I2C1、I2C2

I2C框图

SDA的核心部分就是数据寄存器和数据移位寄存器。

发送流程：当需要发送数据时，可以把一个字节数据写到数据寄存器DR中，当移位寄存器没有数据移位时，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，可以把下一个数据放在数据寄存器等着，一旦前一个数据移位完成，下个数据就可以无缝衔接，继续发送。当数据寄存器转到移位寄存器时，就会置状态寄存器TXE位为1（表示发送寄存器为空）。

接收流程：输入的数据移一位一位传输到移位寄存器，当一个字节数据接收完毕，数据整体从移位寄存器转到数据寄存器，同时置标志位RXNE（表示接收寄存器为非空）。

I2C外设基本结构

首先移位寄存器和数据寄存器DR的配合是通信的核心部分，因为I2C是高位先行，所以移位寄存器是向左移位，在发送的时候，最高位先移出去，然后是次高位等等。一个SCL时钟移位一次，移位8次就可以把一个字节，由高位到低位一次放到SDA线上。

发送的时候：数据先写入数据寄存器，如果移位寄存器没有数据，再转到移位寄存器进行发送。

接收的时候：数据通过GPIO口从右边依次移进来，最终移8次，一个字节就接收完成了。

使用硬件I2C的时候，需要把GPIO口配置成复用开漏输出模式（复用：GPIO状态是交由片上外设来控制）。

主机发送

7位主发送：起始条件后的一个字节是寻址。

10位主发送：起始条件后的两个字节是寻址。

EVX：组合多个标志位的大标志位。

7位主发送流程：当检测（EV5）起始条件已发送后，就可以发送一个字节的从机地址，从机地址需要写到数据寄存器DR中，写入DR之后，硬件电路会自动把这个字节转到移位寄存器里，再把这个字节发送到I2C总线上，之后硬件会自动接收应答并判断，如果没有应答就会置失败的标志位（这个标志位可以利用中断来提醒）。当寻址完成后会发生EV6事件，接下来发生EV8_1事件，一旦写入DR后，DR会立刻转移到移位寄存器进行发送，这时就是EV8事件，这时就是移位寄存器正在发送数据的状态。EV8结束时，数据2写入到数据寄存器等着，接收应答位之后，数据2就转入移位寄存器进行发送。一旦检测到EV8事件，就可以写入下一个数据。最后，当我们想发的数据写完之后，就没有新数据写入数据寄存器中。当移位寄存器当前数据移位完成时，此时是移位寄存器空，数据寄存器也空的状态，这就是EV8_2事件。

主机接收

首先写入控制寄存器的START位，产生起始条件，等待EV5事件，之后是寻址，接收应答（A），结束后产生EV6事件，数据1代表正在通过移位寄存器进行输入。当这个时序单元结束后，说明移位寄存器已经成功移入一个字节的数据1，移入的一个字节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，也就是收到一个字节的数据，这就是EV7事件。当不需要接收时，需要在最后一个时序单元发生时，提前把应答位控制的寄存器Ack置0，并且设置终止条件请求，这就是EV7_1事件。在时序完成之后，由于之前设置了Ack=0，所以这里会给出非应答。由于设置了STOP位，最后产生终止条件。

MPU6050

  • MPU6050是一个6轴姿态传感器，可以测量芯片自身X、Y、Z轴的加速度、角速度参数，通过数据融合，可进一步得到姿态角，常应用于平衡车、飞行器等需要检测自身姿态的场景
  • 3轴加速度计（Accelerometer）：测量X、Y、Z轴的加速度
  • 3轴陀螺仪传感器（Gyroscope）：测量X、Y、Z轴的角速度
  • 加速度计具有静态稳定性，不具有动态稳定性

MUP6050参数

  • 16位ADC采集传感器的模拟信号，量化范围：-32768~32767
  • 加速度计满量程选择：±2、±4、±8、±16（g）（如果测量的物体运动非常剧烈，可以把满量程选择大一些。反之同理）
  • 陀螺仪满量程选择： ±250、±500、±1000、±2000（°/sec）（满量程选得越小，测量分辨率越高）
  • 可配置的数字低通滤波器
  • 可配置的时钟源
  • 可配置的采样分频
  • I2C从机地址：1101000（AD0=0） 1101001（AD0=1）

如果认为0x68是从地址，在发送第一个字节需要把0x68左移一位，再按位或上读写位。  

把0x68左移一位后的数据当作从机地址，左移一位是0xD0。在实际发送第一个字节的时候，如果需要写就直接把0xD0当作第一个字节，如果需要读则把0xD0或0x01，即0xD1当作第一个字节。这种操作方式是读写位融入到从机地址中。0xD0是写地址，0xD1是读地址。

MPU6050硬件电路

   

XDA和XCL通常用于外接磁力计或气压计，当接上之后，MPU6050主机接口可以直接访问扩展芯片的数据。

MPU6050框图

Self test（自测模块）：先使能Self test测得X Accel数据，再失能Self test测X Acce数据，测出来的数据两个进行相减，再根据手册里面数据进行对比，看是否在这个区间内，在能正常使用。

Interrupt Status Register（中断状态寄存器）：控制内部事件到中断引脚的输出。

FIFO（先入先出寄存器）：对数据流进行缓存。

Config Registers（配置寄存器）：对内部的各个电路进行配置。

Sensor Registers（传感器寄存器或数据寄存器）：存储各个传感器的数据。

Serial Interface Bypass Mux（接口旁路选择器）：如果拨到上面，辅助的I2C引脚和正常的I2C引脚接在一起，两路总线结合在一起，STM32能控制所有设备。如果拨到下面辅助的I2C引脚就由MPU6050控制，这时STM32是MPU6050大哥，MPU6050是扩展芯片的大哥。

代码部分

I2C软件配置代码

#include "Bsp_I2C.h"   
#include "Delay.h" 

/* SCL写功能 */
void Bsp_I2C_W_SCL(uint8_t BitValue)
{
    GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_10, (BitAction)BitValue);
    Delay_us(10);
}

/* SDA写功能 */
void Bsp_I2C_W_SDA(uint8_t BitValue)
{
    GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_11, (BitAction)BitValue);
    Delay_us(10);
}

/* SDA读功能 */
uint8_t Bsp_I2C_R_SDA(void)
{
    uint8_t BitValue;
    BitValue = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_11);
    Delay_us(10);
    return BitValue;
}

/* I2C初始化*/
void Bsp_I2C_Init(void)
{
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}

/* I2C起始条件和重复起始条件(先让SDA置低电平，之后让SCL置低电平。为什么要先让他们置高电平，是因为防止之后起始的时候SCL先置低电平) */
void Bsp_I2C_Strat(void)
{
    Bsp_I2C_W_SDA(1);
    Bsp_I2C_W_SCL(1);
    Bsp_I2C_W_SDA(0);
    Bsp_I2C_W_SCL(0);
}     

/* I2C终止条件 (为什么要先让SDA置低电平，因为SDA不一定是低电平))*/
void Bsp_I2C_Stop(void)
{
    Bsp_I2C_W_SDA(0);
    Bsp_I2C_W_SCL(1);
    Bsp_I2C_W_SDA(1);
}

/* I2C发送数据 */
void Bsp_I2C_SendByte(uint8_t Byte)
{
    for (uint8_t i = 0; i < 8; i++)
    {
        Bsp_I2C_W_SDA(Byte & (0x80 >> i));             // 只与最高位，最终结果为0x80、0x40...，为什么最后写进去的是0或1呢，因为这个强整型（BitAction）
        Bsp_I2C_W_SCL(1);
        Bsp_I2C_W_SCL(0);
    }
}

/* I2C接收数据 */
uint8_t Bsp_I2C_ReceiveByte(void)
{
    uint8_t Byte = 0x00;

    Bsp_I2C_W_SDA(1);
    for (uint8_t i = 0; i < 8; i++)
    {
        Bsp_I2C_W_SCL(1); 
        if (Bsp_I2C_R_SDA() == 1)
        {
            Byte |= (0x80 >> i);
        }
        Bsp_I2C_W_SCL(0); 
    }
    return Byte;
}

/* I2C发送应答 */
void Bsp_I2C_WaitSendAck(uint8_t AckBit)
{
    Bsp_I2C_W_SDA(AckBit);
    Bsp_I2C_W_SCL(1);
    Bsp_I2C_W_SCL(0);
}

/* I2C接收应答 */
uint8_t Bsp_I2C_WaitReceiveAck(void)
{
    uint8_t AckBit;

    Bsp_I2C_W_SDA(1);
    Bsp_I2C_W_SCL(1);
    AckBit = Bsp_I2C_R_SDA();
    Bsp_I2C_W_SCL(0);
    
    return AckBit;
}

MPU6050寄存器配置代码

#ifndef __BSP_MPU6050_REG_H
#define __BSP_MPU6050_REG_H

/* 这些起始把MPU6050寄存器一些关键寄存器地址封装 让我们明了有哪些寄存器 */
#define	MPU6050_SMPLRT_DIV		0x19
#define	MPU6050_CONFIG			0x1A
#define	MPU6050_GYRO_CONFIG		0x1B
#define	MPU6050_ACCEL_CONFIG	0x1C

#define	MPU6050_ACCEL_XOUT_H	0x3B
#define	MPU6050_ACCEL_XOUT_L	0x3C
#define	MPU6050_ACCEL_YOUT_H	0x3D
#define	MPU6050_ACCEL_YOUT_L	0x3E
#define	MPU6050_ACCEL_ZOUT_H	0x3F
#define	MPU6050_ACCEL_ZOUT_L	0x40
#define	MPU6050_TEMP_OUT_H		0x41
#define	MPU6050_TEMP_OUT_L		0x42
#define	MPU6050_GYRO_XOUT_H		0x43
#define	MPU6050_GYRO_XOUT_L		0x44
#define	MPU6050_GYRO_YOUT_H		0x45
#define	MPU6050_GYRO_YOUT_L		0x46
#define	MPU6050_GYRO_ZOUT_H		0x47
#define	MPU6050_GYRO_ZOUT_L		0x48

#define	MPU6050_PWR_MGMT_1		0x6B
#define	MPU6050_PWR_MGMT_2		0x6C
#define	MPU6050_WHO_AM_I		0x75

#endif

MPU6050配置代码

Bsp_MPU6050.h代码

#ifndef __BSP_MPU6050_H
#define __BSP_MPU6050_H

#include "stm32f10x.h"
#include "Bsp_MPU6050_Reg.h"
#include "Bsp_I2C.h"

void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddress, uint8_t Data);
uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddress);
void MPU6050_GetData(void);
uint8_t MPU6050_IDGet(void);
void MPU6050_Init(void);

typedef struct
{
    int16_t AccX;
    int16_t AccY;
    int16_t AccZ;
    int16_t GyroX;
    int16_t GyroY;
    int16_t GyroZ;
}MPU6050_Data;

#endif

Bsp_MPU6050.c代码

#include "Bsp_MPU6050.h"

#define MPU6050_Address 0xD0                                // 定义MPU6050地址

MPU6050_Data Data;

/* MPU6050的I2C写数据 */
void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddress, uint8_t Data)
{
    Bsp_I2C_Strat();
    Bsp_I2C_SendByte(MPU6050_Address);                      // 发送从机地址
    Bsp_I2C_WaitReceiveAck();                               // 等待接收应答
    Bsp_I2C_SendByte(RegAddress);                           // 发送寄存器地址
    Bsp_I2C_WaitReceiveAck();
    Bsp_I2C_SendByte(Data);                                 // 发送数据（这里还可以写for循环写入多个数据）
    Bsp_I2C_WaitReceiveAck();
    Bsp_I2C_Stop();
}

/* MPU6050的I2C读数据 */
uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddress)
{
    uint8_t Data;

    Bsp_I2C_Strat();
    Bsp_I2C_SendByte(MPU6050_Address);
    Bsp_I2C_WaitReceiveAck(); 
    Bsp_I2C_SendByte(RegAddress);
    Bsp_I2C_WaitReceiveAck();

    Bsp_I2C_Strat();
    Bsp_I2C_SendByte(MPU6050_Address | 0x01);               // 改为读
    Bsp_I2C_WaitReceiveAck();
    Data = Bsp_I2C_ReceiveByte();                           // 这里可以写for循环读多个数据，但完成前的所有从机给 应答 都给0，最后一个从机给 非应答 给1
    Bsp_I2C_WaitSendAck(1);                                 // 0：给从机应答         1：不给从机应答
    Bsp_I2C_Stop();

    return Data;
}

/* MPU6050初始化， 配置完成后，陀螺仪内部就在不断进行数据转换，输出的数据就在数据寄存器里，如果想获取数据，读取相应的寄存器就即可 */
void MPU6050_Init(void)
{
    Bsp_I2C_Init();
    
    MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_1, 0x01);             // 解除睡眠，选择陀螺仪时钟
    MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_2, 0x00);             // 6个轴均不待机
    MPU6050_WriteReg(MPU6050_SMPLRT_DIV, 0x09);             // 10分频
    MPU6050_WriteReg(MPU6050_CONFIG, 0x06);                 // 滤波参数选择(这里选择最大)
    MPU6050_WriteReg(MPU6050_GYRO_CONFIG, 0x18);            // 陀螺仪量程选择(这里选择最大量程)
    MPU6050_WriteReg(MPU6050_ACCEL_CONFIG, 0x18);           // 加速度量程选择(这里选择最大量程)
}

/* 获取MPU6050数据 */
void MPU6050_GetData(void)
{
    uint8_t DataH, DataL;                                   // 定义数据高位和低位
    
    DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_H);          // 读MPU6050_ACCEL_XOUT_H寄存器的高八位
    DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_L);          // 读MPU6050_ACCEL_XOUT_L寄存器的低八位
    Data.AccX = (DataH << 8) | DataL;                       // 高八位左移八位再与上第八位，就可以得到16位数据

    DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_H);
    DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_L);
    Data.AccY = (DataH << 8) | DataL;

    DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_H);
    DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_L);
    Data.AccZ = (DataH << 8) | DataL;

    DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_H);
    DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_L);
    Data.GyroX = (DataH << 8) | DataL;

    DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_H);
    DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_L);
    Data.GyroY = (DataH << 8) | DataL;

    DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_H);
    DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_L);
    Data.GyroZ = (DataH << 8) | DataL;
}

/* 获取ID */
uint8_t MPU6050_IDGet(void)
{
    return MPU6050_ReadReg(MPU6050_WHO_AM_I);
}

I2C硬件配置代码

#include "Bsp_MPU6050.h"

#define MPU6050_Address 0xD0                                // 定义MPU6050地址

MPU6050_Data Data;

/* 对I2C_CheakEvent进行封装 加入了超时退出机制 */
void MPU6050_WaitCheckEvent(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_EVENT)
{
    uint32_t TimeOut;
    while (I2C_CheckEvent(I2Cx, I2C_EVENT) != SUCCESS)
    {
        TimeOut --;
        if (TimeOut == 0)
        {
            break;
        } 
    }
}

/* MPU6050的I2C写数据 */
void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddress, uint8_t Data)
{
    I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE);                                                       // 起始
    MPU6050_WaitCheckEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT);                            // 等待EV5事件

    I2C_Send7bitAddress(I2C2, MPU6050_Address, I2C_Direction_Transmitter);                 // 发送地址
    MPU6050_WaitCheckEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED);              // 等待EV6事件                

    I2C_SendData(I2C2, RegAddress);
    MPU6050_WaitCheckEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING);                      // 等待EV8事件
    
    I2C_SendData(I2C2, Data);           
    MPU6050_WaitCheckEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED);                       // 等待EV8_2事件，因为到这里就结束了

    I2C_GenerateSTOP(I2C2, ENABLE);                                                        // 终止
}
/* 在程序中，大量的死循环等待非常危险，一旦一个环节没有产生，则会产生死循环。所以对这种情况可以加入超时退出机制 */
/* MPU6050的I2C读数据 */
uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddress)
{
    uint8_t Data;

    I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE);
    MPU6050_WaitCheckEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT);                            // 等待EV5事件

    I2C_Send7bitAddress(I2C2, MPU6050_Address, I2C_Direction_Transmitter);                 // 从机地址：发送模式
    MPU6050_WaitCheckEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED);              // 等待EV6事件

    I2C_SendData(I2C2, RegAddress);
    MPU6050_WaitCheckEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED);                       // 等待EV8事件

    // 重新启动
    I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE);
    MPU6050_WaitCheckEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT);                            // 等待EV5事件

    I2C_Send7bitAddress(I2C2, MPU6050_Address, I2C_Direction_Receiver);                    // 从机地址：接收模式
    MPU6050_WaitCheckEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED);                 // 等待EV6事件

    I2C_AcknowledgeConfig(I2C2, DISABLE);                                                  // 在接收最后一个字节之前，需要临时把ACK置0。
    I2C_GenerateSTOP(I2C2, ENABLE);

    MPU6050_WaitCheckEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED);                          // 等待EV7_1事件     因为这里只读取了一个字节，所以就要立刻把Ack置0，STOP置1
    Data = I2C_ReceiveData(I2C2);                                                          // 如果需要指定多个地址，那么需要在47-51加for循环，并在最后一个字节的时候，利用if加入47和48行代码。
    
    I2C_AcknowledgeConfig(I2C2, ENABLE);
    
    return Data;
}

/* MPU6050初始化， 配置完成后，陀螺仪内部就在不断进行数据转换，输出的数据就在数据寄存器里，如果想获取数据，读取相应的寄存器就即可 */
void MPU6050_Init(void)
{
    // Bsp_I2C_Init();
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C2, ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStrcuture;
    GPIO_InitStrcuture.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;                             // 引脚模式为复用开漏输出
    GPIO_InitStrcuture.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_10;
    GPIO_InitStrcuture.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStrcuture);

    I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;
    I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;                                 // 开启应答位
    I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;   // 选择7位地址还是确认10位地址，这里选择7位地址
    I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 100000;                                  // 通讯速度，这里选择标准哦通信速度100KHZ
    I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;                          // I2C快速模式占空比
    I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;                                  // 选择I2C模式
    I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x00;                                   // 设备自身地址(如果选择7位地址就要写自身的7位地址，10位同理)
    I2C_Init(I2C2, &I2C_InitStructure);

    I2C_Cmd(I2C2, ENABLE);
    
    MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_1, 0x01);             // 解除睡眠，选择陀螺仪时钟
    MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_2, 0x00);             // 6个轴均不待机
    MPU6050_WriteReg(MPU6050_SMPLRT_DIV, 0x09);             // 10分频
    MPU6050_WriteReg(MPU6050_CONFIG, 0x06);                 // 滤波参数选择(这里选择最大)
    MPU6050_WriteReg(MPU6050_GYRO_CONFIG, 0x18);            // 陀螺仪量程选择(这里选择最大量程)
    MPU6050_WriteReg(MPU6050_ACCEL_CONFIG, 0x18);           // 加速度量程选择(这里选择最大量程)

}

/* 获取MPU6050数据 */
void MPU6050_GetData(void)
{
    uint8_t DataH, DataL;                                   // 定义数据高位和低位
    
    DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_H);          // 读MPU6050_ACCEL_XOUT_H寄存器的高八位
    DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_L);          // 读MPU6050_ACCEL_XOUT_L寄存器的低八位
    Data.AccX = (DataH << 8) | DataL;                       // 高八位左移八位再与上第八位，就可以得到16位数据

    DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_H);
    DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_L);
    Data.AccY = (DataH << 8) | DataL;

    DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_H);
    DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_L);
    Data.AccZ = (DataH << 8) | DataL;

    DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_H);
    DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_L);
    Data.GyroX = (DataH << 8) | DataL;

    DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_H);
    DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_L);
    Data.GyroY = (DataH << 8) | DataL;

    DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_H);
    DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_L);
    Data.GyroZ = (DataH << 8) | DataL;
}

/* 获取ID */
uint8_t MPU6050_IDGet(void)
{
    return MPU6050_ReadReg(MPU6050_WHO_AM_I);
}

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