STM32 学习笔记【补充】（十）硬件I2C读写MPU6050

该系列为笔者在学习STM32过程（主线是江科大的视频）中的记录与发散思考。

初学难免有所纰漏、错误，还望大家不吝指正，感谢~

一、I2C 外设简介

I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种多主多从的串行通信协议，广泛应用于短距离、低速率的设备通信中，例如传感器、存储器等。I2C 具有以下特点：

  • 双线通信：需两根信号线，分别是 SDA（数据线）和 SCL（时钟线）。
  • 支持多主多从：通过设备地址实现主从设备通信。
  • 简单的通信协议：包括起始信号、停止信号、数据传输、ACK/NACK 等。
  • 灵活的数据速率：标准模式（100kHz）、快速模式（400kHz）

二、I2C 框图

SDA 数据控制

  • 数据寄存器

    • 数据寄存器是 I2C 数据传输的接口，用于存储即将发送或刚接收的数据。

  • 数据移位寄存器

    • 数据移位寄存器在实际传输时逐位处理数据，配合 SDA 线完成字节级数据的发送与接收。

  • PEC（帧错误校验）计算与存储

    • PEC模块，硬件自动进行CRC校验计算，用于计算帧错误校验运算，得到一个字节的校验位，附在数据帧后。

SCL 时钟控制

  • 时钟控制模块

    • 时钟控制寄存器（CCR）：配置 I2C 的通信速率（如标准模式 100kHz、快速模式 400kHz）。
    • 时钟控制器：生成同步时钟信号，保证主从设备数据同步。

  • 控制寄存器（CR1 和 CR2）

    • CR1：用于配置基本 I2C 功能，如使能 I2C 外设、生成启动和停止条件等。
    • CR2：用于配置 I2C 时钟频率和 DMA 功能。

  • 状态寄存器（SR1 和 SR2）

    • SR1：实时记录 I2C 通信状态，如发送成功、接收完成等。
    • SR2：提供 I2C 外设的详细状态信息，包括主从模式、总线忙碌状态等。。

  • DMA 请求与响应

    • I2C 可通过 DMA（直接存储器访问）模块高效传输大量数据，减少 CPU 的负载。

  • 中断处理

    • I2C 支持多种中断源（如起始条件检测、停止条件检测、数据发送完成等），通过中断处理提高响应速度。

三、I2C基本结构

内部简化结构如下： 

  • 时钟控制器：负责生成时钟信号，确保主从设备同步。
  • 数据控制器：管理数据的接收和发送。
  • 移位寄存器：在数据传输过程中存储当前发送或接收的字节。向左移位，发送时高位先行。接收时从右边依次移入。
  • 数据寄存器（DR）：作为应用程序与外设之间的数据接口。
  • GPIO 接口：配置成复用（交由片上外设控制）开漏输出（I2C协议要求）的模式，通过 SDA 和 SCL 引脚实现物理通信。
  • 开关控制：配置好了相关设置就使能外设。

四、主机发送

I2C协议规定：起始条件发生后第一个字节为地址，后面数据由各个芯片来规定。（MPU6050：地址后一位为指定寄存器地址，后续为写入寄存器的数据。）

  • Start：由CR（控制寄存器）控制，产生起始条件。
  • SB：状态寄存器的一位，表明硬件状态。
  • TxE：标志位，TxE=1，表明TDR（数据寄存器）为空。
  • ADDR = 1：地址发送结束
  • BTF =1： 字节发送结束（一个新数据将被发送且DR中未写入新数据）

五、主机接收

ACK=0：控制寄存器响应位置零，给出非应答。

其他逻辑与主机发送差不多，对应着看看=-=

六、代码部分

MPU6050配置

#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EV5I2C_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EV6I2C_SendData(I2C2, RegAddress);											//硬件I2C发送寄存器地址MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING);			//等待EV8I2C_SendData(I2C2, Data);												//硬件I2C发送数据MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED);				//等待EV8_2I2C_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EV5I2C_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EV6I2C_SendData(I2C2, RegAddress);											//硬件I2C发送寄存器地址MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED);				//等待EV8_2I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE);										//硬件I2C生成重复起始条件MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT);					//等待EV5I2C_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EV6I2C_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EV7Data = 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)
{/*开启时钟*/RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C2, ENABLE);		//开启I2C2的时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);		//开启GPIOB的时钟/*GPIO初始化*/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);					//将PB10和PB11引脚初始化为复用开漏输出/*I2C初始化*/I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;						//定义结构体变量I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;				//模式，选择为I2C模式I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 50000;				//时钟速度，选择为50KHzI2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;		//时钟占空比，选择Tlow/Thigh = 2I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;				//应答，选择使能I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;	//应答地址，选择7位，从机模式下才有效I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x00;				//自身地址，从机模式下才有效I2C_Init(I2C2, &I2C_InitStructure);						//将结构体变量交给I2C_Init，配置I2C2/*I2C使能*/I2C_Cmd(I2C2, ENABLE);									//使能I2C2，开始运行/*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DLPFMPU6050_WriteReg(MPU6050_GYRO_CONFIG, 0x18);			//陀螺仪配置寄存器，选择满量程为±2000°/sMPU6050_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
}

感谢阅读

跟着光

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.rhkb.cn/news/4374.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

自定义提示确认弹窗-vue

自定义提示确认弹窗-vue

最初可运行代码 弹窗组件代码&#xff1a; &#xff08;后来发现以下代码可运行&#xff0c;但打包 typescript 类型检查出错&#xff0c;可打包的代码在文末&#xff09; <template><div v-if"isVisible" class"dialog"><div class&quo…
阅读更多...
TP4056锂电池充放电芯片教程文章详解·内置驱动电路资源！！！

TP4056锂电池充放电芯片教程文章详解·内置驱动电路资源！！！

目录 TP4056工作原理 TP4056引脚详解 TP4056驱动电路图 锂电池充放电板子绘制 编写不易&#xff0c;仅供学习&#xff0c;感谢理解。 TP4056工作原理 TP4056是专门为单节锂电池或锂聚合物电池设计的线性充电器&#xff0c;充电电流可以用外部电阻设定&#xff0c;最大充电…
阅读更多...
图论DFS：黑红树

图论DFS：黑红树

我的个人主页 {\large \mathsf{{\color{Red} 我的个人主页} } } 我的个人主页 往 {\color{Red} {\Huge 往} } 往 期 {\color{Green} {\Huge 期} } 期 文 {\color{Blue} {\Huge 文} } 文 章 {\color{Orange} {\Huge 章}} 章 DFS 算法&#xff1a;记忆化搜索DFS 算法&#xf…
阅读更多...
深度学习中的张量 - 使用PyTorch进行广播和元素级操作

深度学习中的张量 - 使用PyTorch进行广播和元素级操作

深度学习中的张量 - 使用PyTorch进行广播和元素级操作 元素级是什么意思&#xff1f; 元素级操作在神经网络编程中与张量的使用非常常见。让我们从一个元素级操作的定义开始这次讨论。 一个_元素级_操作是在两个张量之间进行的操作&#xff0c;它作用于各自张量中的相应元素…
阅读更多...
什么是三高架构?

什么是三高架构?

大家好&#xff0c;我是锋哥。今天分享关于【什么是三高架构?】面试题。希望对大家有帮助&#xff1b; 什么是三高架构? 1000道 互联网大厂Java工程师 精选面试题-Java资源分享网 “三高架构”通常是指高可用性&#xff08;High Availability&#xff09;、高性能&#xff…
阅读更多...
STL--list（双向链表）

STL--list（双向链表）

目录 一、list 对象创建 1、默认构造函数 2、初始化列表 3、迭代器 4、全0初始化 5、全值初始化 6、拷贝构造函数 二、list 赋值操作 1、赋值 2、assign&#xff08;迭代器1&#xff0c;迭代器2&#xff09; 3、assign&#xff08;初始化列表&#xff09; 4、assig…
阅读更多...
Vue3数据响应式原理

Vue3数据响应式原理

什么是数据响应式 当数据变化时&#xff0c;引用数据的函数&#xff08;副作用函数&#xff09;自动重新执行。 即数据触发了函数的响应&#xff0c;如&#xff1a;视图渲染中使用了某数据&#xff0c;数据改变后&#xff0c;视图跟着自动更新。 触发者&#xff1a;数据 响应者…
阅读更多...
Spark RPC 学习总结

Spark RPC 学习总结

前些天发现了一个巨牛的人工智能学习网站&#xff0c;通俗易懂&#xff0c;风趣幽默&#xff0c;忍不住分享一下给大家。点击跳转到网站&#xff1a;https://www.captainai.net/dongkelun 前言 本文从API层面学习总结Spark RPC,暂不涉及源码分析。 Spark 通信历史 最开始: …
阅读更多...
Ubuntu20.04取消root账号自动登录的方法，触觉智能RK3568开发板演示

Ubuntu20.04取消root账号自动登录的方法，触觉智能RK3568开发板演示

Ubuntu20.04默认情况下为root账号自动登录&#xff0c;本文介绍如何取消root账号自动登录&#xff0c;改为通过输入账号密码登录&#xff0c;使用触觉智能EVB3568鸿蒙开发板演示&#xff0c;搭载瑞芯微RK3568&#xff0c;四核A55处理器&#xff0c;主频2.0Ghz&#xff0c;1T算力…
阅读更多...
C/C++内存管理（超详解）

C/C++内存管理（超详解）

目录 1.C/C内存分布 2.C语言动态内存管理 2.1 malloc 2.2 free 2.3 calloc 2.4 realloc 3.C动态内存管理 3.1new/delete操作内置类型 3.2new/delete操作自定义类型 3.3operator new与operator delete函数 3.4定位new表达式(placement-new) 1.C/C内存分布 内存中是如…
阅读更多...
[Python学习日记-78] 基于 TCP 的 socket 开发项目 —— 模拟 SSH 远程执行命令

[Python学习日记-78] 基于 TCP 的 socket 开发项目 —— 模拟 SSH 远程执行命令

[Python学习日记-78] 基于 TCP 的 socket 开发项目 —— 模拟 SSH 远程执行命令 简介 项目分析 如何执行系统命令并拿到结果 代码实现 简介 在Python学习日记-77中我们介绍了 socket 基于 TCP 和基于 UDP 的套接字&#xff0c;还实现了服务器端和客户端的通信&#xff0c;本…
阅读更多...
AIGC视频生成模型：Meta的Emu Video模型

AIGC视频生成模型：Meta的Emu Video模型

大家好&#xff0c;这里是好评笔记&#xff0c;公主号&#xff1a;Goodnote&#xff0c;专栏文章私信限时Free。本文详细介绍Meta的视频生成模型Emu Video&#xff0c;作为Meta发布的第二款视频生成模型&#xff0c;在视频生成领域发挥关键作用。 &#x1f33a;优质专栏回顾&am…
阅读更多...
IO进程----进程

IO进程----进程

进程 什么是进程 进程和程序的区别 概念&#xff1a; 程序&#xff1a;编译好的可执行文件 存放在磁盘上的指令和数据的有序集合&#xff08;文件&#xff09; 程序是静态的&#xff0c;没有任何执行的概念 进程&#xff1a;一个独立的可调度的任务 执行一个程序分配资…
阅读更多...
flutter 使用google_mlkit_image_labeling做图片识别

flutter 使用google_mlkit_image_labeling做图片识别

在AI横行的如今&#xff0c;相信大家或多或少都做过跟AI接轨的需求了吧&#xff1f;今天我说的是关于图片识别的需求&#xff0c;flutter的专属图片识别插件google_mlkit_image_labeling。 google_mlkit_image_labeling它是Google旗下的Google Cloud Vision API中分支出来的一部…
阅读更多...
elasticsearch基础

elasticsearch基础

分布式搜索引擎01 1. 初始elasticsearch 1.1. 了解ES 1.1.1. elasticsearch的作用 elasticsearch是一款非常强大的开源搜索引擎&#xff0c;具备非常多强大功能&#xff0c;可以帮助我们从海量数据中快速找到需要的内容 例如&#xff1a; 在github搜索代码&#xff1a; 在电…
阅读更多...
SQL Server查询计划操作符——查询计划相关操作符（4）

SQL Server查询计划操作符——查询计划相关操作符（4）

7.3. 查询计划相关操作符 28）Declare：该操作符在查询计划中分配一个本地变量。该操作符是一个语言元素。该操作符具体如图7.2-28所示。 图 7.2-28 查询计划操作符Declare示例 29）Delete：该操作符从一个对象中删除满足其参数列中可选谓词的数据行。该操作符具体如图7.2-29…
阅读更多...
C++的auto_ptr智能指针：从诞生到被弃用的历程

C++的auto_ptr智能指针：从诞生到被弃用的历程

C作为一种功能强大的编程语言&#xff0c;为开发者提供了众多便捷的特性和工具&#xff0c;其中智能指针是其重要特性之一。智能指针能够自动管理内存&#xff0c;有效避免内存泄漏等常见问题。然而&#xff0c;并非所有智能指针都尽善尽美&#xff0c;auto_ptr便是其中的一个例…
阅读更多...
[手机Linux] 七，NextCloud优化设置

[手机Linux] 七，NextCloud优化设置

安装完成后在个人设置里发现很多警告&#xff0c;一一消除。 只能一条一条解决了。 关于您的设置有一些错误。 1&#xff0c;PHP 内存限制低于建议值 512 MB。 设置php配置文件&#xff1a; /usr/local/php/etc/php.ini 把里面的&#xff1a; memory_limit 128M 根据你自…
阅读更多...
微软宣布Win11 24H2进入新阶段！设备将自动下载更新

微软宣布Win11 24H2进入新阶段！设备将自动下载更新

快科技1月19日消息&#xff0c;微软于1月16日更新了支持文档&#xff0c;宣布Windows 11 24H2进入新阶段。 24H2更新于2024年10月1日发布&#xff0c;此前为可选升级&#xff0c;如今微软开始在兼容的Windows 11设备上自动下载并安装24H2版本。 微软表示&#xff1a;“运行Wi…
阅读更多...
ddl-auto: create

ddl-auto: create

package com.test.entity;import jakarta.persistence.*; import lombok.*; import org.hibernate.annotations.Comment;import java.time.Instant; import java.util.Objects;Comment("操作日志表") Entity // Entity注解的类将会初始化为一张数据库表 Table(name …
阅读更多...
最新文章
推荐文章

Copyright @ 2022~2023