【STM32CubeMX】MPU6050移植DMP流程

原本是想要自己的模拟I2C库，来组合时选块，对接上DMP所需接口，可是一直卡在初始化，后面改成STM32F4的硬件I2C，也是很便捷的对接上接口了。此外在也参考了网上的移植资料与记录。本文也作为学习笔记，记录下过程。

使用到的：STM32F407VGT6+STM32CubeMX+MotionDriver6.1。末尾链接提供工程文件和DMP相关文件。

移植流程

简单概述流程

将DMP相关文件复制到项目文件下
在inv_mpu.h文件中定义两个宏定义
在两个文件，定义配置宏接口
根据需求，看是否需要替换器件默认的I2C地址
编译后，有两处报错，双击跳转报错行，通过注释或者更改替代即可。
导入DMP初始化库，#include "MPU6050_DMP.h"。

详细概述流程

将下述6个文件复制到项目文件下。库文件末尾链接会提供，或者去官网。(简略描述官网下载流程：打开Home | TDK InvenSense，注册账号，选择左上方选项卡”Developers -> Software Downloads -> SmartMotion®“点击跳转后，可页面搜索”MPU“或者下滑就可看到MPU选项卡，就可以看到eMD 6.12下载链接)
在inv_mpu.h文件中定义两个宏定义。宏STM32_MPU6050用于后续构建对接I2C的配置，宏MPU6050用于选择器件。
```
#define STM32_MPU6050
#define MPU6050
```

在inv_mpu_dmp_motion_driver.c和inv_mpu.c基于宏配置。因为上述定义了STM32_MPU6050所以可以看到下述是基于该宏下编写。其实要要是不定义新配置宏，在默认的旧宏如MSP430...上做删改也行，不过麻烦些许。

inv_mpu_dmp_motion_driver.c文件下

// 引入新的配置
#elif defined STM32_MPU6050
#include "stm32f4xx_hal.h"
#include "MyI2C.h"
#define delayC_ms    HAL_Delay
#define get_ms			 get_ms_null
#define log_i(...)     do {} while (0)
#define log_e(...)     do {} while (0)

inv_mpu.c文件下

// 引入新的配置
#elif defined STM32_MPU6050
#include "stm32f4xx_hal.h"
#include "MyI2C.h"
#define i2c_write   MyI2C_SeriesSendByte
#define i2c_read    MyI2C_SeriesReceiveByte
#define delay_ms    HAL_Delay
#define get_ms      get_ms_null
#define log_i(...)     do {} while (0)
#define log_e(...)     do {} while (0)
#define fabs        fabsf
#define min(a,b) ((a<b)?a:b)

在这里插入图片描述

必需要修改的宏函数有4个，i2c_write，i2c_read，delay_ms，get_ms。其中除了delay_ms可以用HAL_Delay函数，直接代替外，另外三个函数都在MyI2C.h库，基于原型做转换了，然后因为get_ms暂时无光紧要，就暂时先实现空函数，下面是该库的部分代码：

uint8_t MyI2C_SeriesSendByte(unsigned char slave_addr, unsigned char reg_addr,unsigned char length, unsigned char const *data)
{HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, slave_addr, reg_addr, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, (uint8_t *)data, length,100);return 0;
}
uint8_t MyI2C_SeriesReceiveByte(unsigned char slave_addr, unsigned char reg_addr,unsigned char length, unsigned char *data)
{HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1,slave_addr,reg_addr,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, data,length, 100);return 0;
}
void get_ms_null(unsigned long *count)
{
}

根据需求，看是否需要替换器件默认的I2C地址

根据I2C时序函数，看I2C器件地址是要7位，还是8位，因为我使用的是HAL提供的硬件I2C函数，且在函数输入时没有，左移1位，所以要替换器件的7位地址为8位（位移后的）。在inv_mpu.c文件下可以找到，将0x68修改为0xD0，有两个地方存在该定义，不清楚哪个被宏包含顶的，可以两个都修改：
```
const struct hw_s hw = {.addr           = 0xD0,
......
```
编译后，有两处报错，双击跳转报错行，通过注释或者更改替代即可。
```
// __no_operation();__NOP;
```
```
//    if (int_param)
//        reg_int_cb(int_param);
```
导入DMP初始化库，#include "MPU6050_DMP.h"。

这个忘记是参考哪里的了，所以库代码就不放出来了，介绍存在的函数。
```
int MPU6050_DMP_init(void);
int MPU6050_DMP_Get_Date(float *pitch, float *roll, float *yaw);
```

主函数

下述是在main.c文件中，使用演示的关键代码块，非全部列出，已经省略无关的代码，请按作用添加到主函数中。

float x = 0;
float y = 0;
float z = 0;
int ret = 0;
// 初始化
do
{ret = MPU6050_DMP_init();printf("MPU6050 init, ret = %d\r\n", ret);HAL_Delay(100);
} while(ret);
// 获取数据
while (1)
{//MPU6050_DMP_Get_Date(&x,&y,&z);while(MPU6050_DMP_Get_Date(&x,&y,&z)!=0){}printf("%.2f,%.2f,%.2f\r\n",x,y,z);
}

以及工程演示图：

可以看到，初始化还是需要手动将模块放置水平，放平后自检才算完成后，整个初始化完成。

在这里插入图片描述

常见问题

下述问题来自自身遇见，和总结网上的解决办法。

编译报错Gyro driver is missing the system layer implementations.

没有按流程定义好相关和定义配置宏，导致在编译时找不到任何1个符合的配置，就通过#else跳转#error输出错误消息。
调用MPU6050_DMP_init初始化的时候，一直返回-1。

这里我遇到的是对接的时序接口i2c_write，i2c_read可能时序哪里不够严谨，导致的初始化返回失败。还有1种情况就是，器件地址问题，这得看接入的I2C的读写函数是否会左移1位也就是addr << 1，如果会，按照在DMP中默认预定义是7位地址0x68，是没问题的，如果不会则要修改成0xD0也就是预先位移了。
调用MPU6050_DMP_init初始化的时候，一直返回-9。

错误代码是表示自检失败，要将模块放置水平。不过，默认的水平比较苛刻，所以可以通过注释部分自检相关的代码了，放宽模块水平的条件。

inv_mpu.c文件，大概2747~2754行左右。
```
//#ifdef AK89xx_SECONDARY
//    compass_result = compass_self_test();
//    if (!compass_result)
//        result |= 0x04;
//#else
//        result |= 0x04;
//#endif
```
获取到的数据溢出，可能是fifo溢出了,改成下述，加快获取。
```
//MPU6050_DMP_Get_Date(&x,&y,&z);
while(MPU6050_DMP_Get_Date(&x,&y,&z)!=0){}
```