stm32学习-硬件I2C读取MPU6050

news2024/11/28 4:38:59

配置流程

第一步：配置I2C外设，对I2C外设进行初始化（替换上一篇文章的I2C_Init）

第二步：控制外设电路，实现指定地址写的时序（替换上一篇文章的WriteReg）

第三步：控制外设电路，实现指定地址读的时序（替换上一篇文章的ReadReg）

接下来我们就根据上述流程开始分析吧！

接线

SCLPB10
SDAPB11

硬件I2C配置

初始化

1.开启I2C外设和GPIO的时钟

void RCC_APB1PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB1Periph, FunctionalState NewState)

void RCC_APB2PeriphResetCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState)
作用：开启对应外设的时钟

2.把I2C外设对应的GPIO口初始化为复用开漏模式

void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)

作用：初始化GPIO

3.使用结构体对整个I2C进行配置

void I2C_Init(I2C_TypeDef* I2Cx, I2C_InitTypeDef* I2C_InitStruct);
作用：初始化I2C外设

4.使能I2C

void I2C_Cmd(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState);

作用：使能I2C

指定地址写

以7为主发送为例：

配置流程如下： 

1.生成起始条件

void I2C_GenerateSTART(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState);

作用：生成起始条件

当起始条件波形发出后，会产生EV5事件

2.检测EV5事件

ErrorStatus I2C_CheckEvent(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_EVENT)

作用：检测指定事件发生

3.发送从机地址，接收应答

void I2C_Send7bitAddress(I2C_TypeDef* I2Cx, uint8_t Address, uint8_t I2C_Direction);

作用：发送7位地址的专用函数

4.检测EV6事件

ErrorStatus I2C_CheckEvent(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_EVENT)

作用：检测指定事件发生

5.发送数据

void I2C_SendData(I2C_TypeDef* I2Cx, uint8_t Data);

作用：发送数据

6.检测EV8事件

ErrorStatus I2C_CheckEvent(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_EVENT)

作用：检测指定事件发生

7.终止时序

void I2C_GenerateSTOP(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState);

作用：生成终止条件

指定地址读

以7为主发送为例：

配置流程如下： 

1.生成起始条件

void I2C_GenerateSTART(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState);

作用：生成起始条件

当起始条件波形发出后，会产生EV5事件

2.检测事件

ErrorStatus I2C_CheckEvent(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_EVENT)

作用：检测指定事件发生

3.发送从机地址，接收应答

void I2C_Send7bitAddress(I2C_TypeDef* I2Cx, uint8_t Address, uint8_t I2C_Direction);

作用：发送7位地址的专用函数

4.检测事件

ErrorStatus I2C_CheckEvent(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_EVENT)

作用：检测指定事件发生

5.发送数据

void I2C_SendData(I2C_TypeDef* I2Cx, uint8_t Data);

作用：发送数据

6.检测事件

ErrorStatus I2C_CheckEvent(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_EVENT)

作用：检测指定事件发生

7.再次生成起始条件

void I2C_GenerateSTART(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState);

作用：生成起始条件

8.检测事件

ErrorStatus I2C_CheckEvent(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_EVENT)

作用：检测指定事件发生

9.发送从机地址，接收应答

void I2C_Send7bitAddress(I2C_TypeDef* I2Cx, uint8_t Address, uint8_t I2C_Direction);

作用：发送7位地址的专用函数

10.检测事件

ErrorStatus I2C_CheckEvent(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_EVENT)

作用：检测指定事件发生

11.是否给从机应答

void I2C_AcknowledgeConfig(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState);

作用：在收到一个字节后是否给从机应答

12.终止时序

void I2C_GenerateSTOP(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState);

作用：生成终止条件

代码

MPU6050.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "MPU6050_Reg.h"

#define MPU6050_ADDRESS		0xD0

void MPU6050_WaitEvent(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_EVENT)
{
	uint32_t Timeout;
	Timeout = 10000;
	while (I2C_CheckEvent(I2Cx, I2C_EVENT) != SUCCESS)
	{
		Timeout --;
		if (Timeout == 0)
		{
			break;
		}
	}
}

void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddress, uint8_t Data)
{
	I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE);
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT);
	
	I2C_Send7bitAddress(I2C2, MPU6050_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED);
	
	I2C_SendData(I2C2, RegAddress);
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING);
	
	I2C_SendData(I2C2, Data);
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED);
	
	I2C_GenerateSTOP(I2C2, ENABLE);
}

uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddress)
{
	uint8_t Data;
	
	I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE);
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT);
	
	I2C_Send7bitAddress(I2C2, MPU6050_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED);
	
	I2C_SendData(I2C2, RegAddress);
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED);
	
	I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE);
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT);
	
	I2C_Send7bitAddress(I2C2, MPU6050_ADDRESS, I2C_Direction_Receiver);
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED);
	
	I2C_AcknowledgeConfig(I2C2, DISABLE);
	I2C_GenerateSTOP(I2C2, ENABLE);
	
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED);
	Data = I2C_ReceiveData(I2C2);
	
	I2C_AcknowledgeConfig(I2C2, ENABLE);
	
	return Data;
}

void MPU6050_Init(void)
{
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C2, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
	
	I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;
	I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
	I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 50000;
	I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;
	I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;
	I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
	I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x00;
	I2C_Init(I2C2, &I2C_InitStructure);
	
	I2C_Cmd(I2C2, ENABLE);
	
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_1, 0x01);
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_2, 0x00);
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_SMPLRT_DIV, 0x09);
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_CONFIG, 0x06);
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_GYRO_CONFIG, 0x18);
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_ACCEL_CONFIG, 0x18);
}

uint8_t MPU6050_GetID(void)
{
	return MPU6050_ReadReg(MPU6050_WHO_AM_I);
}

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;
	
	DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_H);
	DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_L);
	*AccX = (DataH << 8) | DataL;
	
	DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_H);
	DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_L);
	*AccY = (DataH << 8) | DataL;
	
	DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_H);
	DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_L);
	*AccZ = (DataH << 8) | DataL;
	
	DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_H);
	DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_L);
	*GyroX = (DataH << 8) | DataL;
	
	DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_H);
	DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_L);
	*GyroY = (DataH << 8) | DataL;
	
	DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_H);
	DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_L);
	*GyroZ = (DataH << 8) | DataL;
}

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

 main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "MPU6050.h"

uint8_t ID;
int16_t AX, AY, AZ, GX, GY, GZ;

int main(void)
{
	OLED_Init();
	MPU6050_Init();
	
	OLED_ShowString(1, 1, "ID:");
	ID = MPU6050_GetID();
	OLED_ShowHexNum(1, 4, ID, 2);
	
	while (1)
	{
		MPU6050_GetData(&AX, &AY, &AZ, &GX, &GY, &GZ);
		OLED_ShowSignedNum(2, 1, AX, 5);
		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);
	}
}

 

其他相关重要库函数

uint8_t I2C_ReceiveData(I2C_TypeDef* I2Cx);

作用：读取DR寄存器 接收数据

FlagStatus I2C_GetFlagStatus(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_FLAG);

作用：读取标志位

void I2C_ClearFlag(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_FLAG);

作用：清除标志位
ITStatus I2C_GetITStatus(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_IT);

作用：读取中断标志位
void I2C_ClearITPendingBit(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_IT);

作用：清除中断标志位

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