【STM32+HAL】I2C+DMA读取AS5600编码器

news2024/11/18 19:57:42

一、DMA的应用

有关更多DMA的应用，详见【STM32+HAL】DMA应用

二、HAL库配置

1、开启I2C

开启对应DMA及中断

2、开启串口通信

至此，HAL库配置完毕

三、DMA版（高效但不稳定）

1、as5600.c

#include "AS5600.h"
#include "math.h"



float angle_prev=0;
int full_rotations=0; // full rotation tracking;
uint8_t data[2]={0};

float x1;
float x2;

//发送单字节时序
void AS5600_Write_Reg(uint16_t reg, unsigned char value)
{
	HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, AS5600_ADDRESS, reg, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value, 1, 50);
}


//发送多字节时序
void AS5600_Write_Regs(uint16_t reg, unsigned char *value, unsigned char len)
{
	HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, AS5600_ADDRESS, reg, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, value, len, 50);
}



//IIC读多字节
void AS5600_Read_DMA(uint8_t regAddress, uint8_t* pData, uint16_t Size) {
    // 启动I2C DMA接收
    if (HAL_I2C_Mem_Read_DMA(&hi2c1, AS5600_ADDRESS, regAddress, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, pData, Size) != HAL_OK) {
        // 错误处理，例如打印错误信息
        printf("I2C DMA read failed\r\n");
    }
}





//得到弧度制的角度，范围在0-6.28
float GetAngle_Without_Track(void)
{
	float angle_d;
	int16_t in_angle;
//	AS5600_Read_DMA( Angle_Hight_Register_Addr, data, DATA_SIZE);
	in_angle = ((int16_t)data[0] <<8) | (data[1]);
	angle_d = (float)in_angle * (2.0f*PI) / 4096;
	return angle_d;
	//angle_d为弧度制，范围在0-6.28
}




//得到弧度制的带圈数角度
float GetAngle(void)
{
    float val = GetAngle_Without_Track();
    float d_angle = val - angle_prev;
    //计算旋转的总圈数
    //通过判断角度变化是否大于80%的一圈(0.8f*6.28318530718f)来判断是否发生了溢出
		//如果发生了，则将full_rotations增加1（如果d_angle小于0）或减少1（如果d_angle大于0）。
    if(fabs(d_angle) > (0.8f*2.0f*PI) ) full_rotations += ( d_angle > 0 ) ? -1 : 1;
    angle_prev = val;
    return (float)full_rotations * 2.0f * PI + angle_prev;
}


// DMA传输完成回调函数
void HAL_I2C_MemRxCpltCallback(I2C_HandleTypeDef *hi2c) {
    if (hi2c->Instance == I2C1) {
		x1=GetAngle_Without_Track();
		x2=GetAngle();

	// 重新启动DMA接收以实现连续读取
		AS5600_Read_DMA( Angle_Hight_Register_Addr, data, DATA_SIZE);
    }
}

2、main.c

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "AS5600.h"
#include "stdio.h"
/* USER CODE END Includes */

/* USER CODE BEGIN PV */
extern uint8_t data[2];

extern float x1;
extern float x2;
/* USER CODE END PV */

  /* USER CODE BEGIN 2 */
	printf("Hello World\r\n");
	HAL_Delay(500);
	AS5600_Read_DMA(Angle_Hight_Register_Addr, data, DATA_SIZE);  // 启动I2C DMA接收
  /* USER CODE END 2 */


  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
		printf("degree:%.4f\r\n",x1);
        printf("circle:%.4f\r\n",x2);
		HAL_Delay(50);
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */

四、不用DMA版（低效率但稳定）

1、AS5600.c

#include "AS5600.h"
#include "math.h"



float angle_prev=0; 
int full_rotations=0; // full rotation tracking;
float angle_d;				//GetAngle_Without_Track()的返回值
float angle_cd;				//GetAngle()的返回值


//发送单字节时序
void AS5600_Write_Reg(uint16_t reg, uint8_t *value)
{
	HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, AS5600_ADDRESS, reg, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, value, 1, 50);
}


//发送多字节时序
void AS5600_Write_Regs(uint16_t reg, uint8_t *value, uint8_t len)
{
	HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, AS5600_ADDRESS, reg, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, value, len, 50);
}


//IIC读多字节
void AS5600_Read_Reg(uint16_t reg, uint8_t* buf, uint8_t len)
{
	HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, AS5600_ADDRESS, reg, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, buf, len, 50);
}




//得到弧度制的角度，范围在0-6.28
float GetAngle_Without_Track(void)
{   
	int16_t in_angle;
	uint8_t temp[DATA_SIZE]={0};
	AS5600_Read_Reg( Angle_Hight_Register_Addr, temp, DATA_SIZE);
	in_angle = ((int16_t)temp[0] <<8) | (temp[1]);
	
	angle_d = (float)in_angle * (2.0f*PI) / 4096;
//angle_d为弧度制，范围在0-6.28	
	return angle_d;
}




//得到弧度制的带圈数角度
float GetAngle(void)
{
    float val = angle_d;
    float d_angle = val - angle_prev;
    //计算旋转的总圈数
    //通过判断角度变化是否大于80%的一圈(0.8f*6.28318530718f)来判断是否发生了溢出，如果发生了，则将full_rotations增加1（如果d_angle小于0）或减少1（如果d_angle大于0）。
    if(fabs(d_angle) > (0.8f*2.0f*PI) ) full_rotations += ( d_angle > 0 ) ? -1 : 1; 
    angle_prev = val;
	
		angle_cd = full_rotations * (2.0f*PI) + angle_prev;
	return angle_cd;
//    return (float)full_rotations * 6.28318530718f + angle_prev;
}



void Track(void)
{
	GetAngle_Without_Track();
	GetAngle();
}

2、main.c

/* USER CODE BEGIN PV */
extern uint8_t data[2];

extern float angle_d;				//GetAngle_Without_Track()的返回值
extern float angle_cd;				//GetAngle()的返回值
/* USER CODE END PV */

  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
		Track();
		printf("%.3f   %.3f\r\n",angle_d,angle_cd);
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }