M0G3507完美移植江科大软件IIC MPU6050
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经过两天两夜的查阅文献资料、整理学习，成功的把江科大的软件IIC读写MPU6050移植到MSPM0G3507，亲测有效！！包的，为了让大家直观地感受下，先上图。记得点个赞哦！
学过江科大的STM32的小伙伴是不是觉得这个画面非常熟悉，在这里我选的是满量程为16g，且陀螺仪水平放置，根据Z轴的读数可以计算出当地的重力加速度值，计算公式为读数（X/2^15）*16，即1963/32768*16=0.96。
思路讲解
1.软硬件型号
选择CCS theia进行M0G3507的开发，显示屏为0.96寸4引脚OLED显示屏，陀螺仪选择常见的MPU6050,GY-521模块。
2.软件IIC时序模拟
//IIC写SDA引脚
void MyI2C_W_SDA(uint8_t BitValue)
{
SDA_OUT();
if(BitValue)
DL_GPIO_setPins(GPIO_sda_PORT, GPIO_sda_PIN_0_PIN);
else
DL_GPIO_clearPins(GPIO_sda_PORT, GPIO_sda_PIN_0_PIN);
Delay_us(8); //延时8us，防止时序频率超过要求
}
//IIC写SCL引脚
void MyI2C_W_SCL(uint8_t BitValue)
{
if(BitValue)
DL_GPIO_setPins(GPIO_scl_PORT, GPIO_scl_PIN_1_PIN);
else
DL_GPIO_clearPins(GPIO_scl_PORT, GPIO_scl_PIN_1_PIN);
Delay_us(8); //延时8us，防止时序频率超过要求
}
//IIC开始
void MyI2C_Start(void)
{
SDA_OUT();
MyI2C_W_SDA(1); //释放SDA，确保SDA为高电平
MyI2C_W_SCL(1); //释放SCL，确保SCL为高电平
MyI2C_W_SDA(0); //在SCL高电平期间，拉低SDA，产生起始信号
MyI2C_W_SCL(0); //起始后拉低SCL，为了占用总线，方便总线时序的拼接
}3.IIC发送一个字节数据
void MyI2C_SendByte(uint8_t Byte)
{
SDA_OUT();
uint8_t i;
for (i = 0; i < 8; i ++) //循环8次，主机依次发送数据的每一位
{
MyI2C_W_SDA(Byte & (0x80 >> i)); //使用掩码的方式取出Byte的指定一位数据并写入到SDA线
MyI2C_W_SCL(1); //释放SCL，从机在SCL高电平期间读取SDA
MyI2C_W_SCL(0); //拉低SCL，主机开始发送下一位数据
}
}4.IIC接收一个字节的数据
uint8_t MyI2C_ReceiveByte(void)
{
SDA_OUT();
uint8_t i, Byte = 0x00; //定义接收的数据，并赋初值0x00
MyI2C_W_SDA(1); //接收前，主机先确保释放SDA，避免干扰从机的数据发送
for (i = 0; i < 8; i ++) //循环8次，主机依次接收数据的每一位
{
SDA_IN();
MyI2C_W_SCL(1); //释放SCL，主机机在SCL高电平期间读取SDA
if (MyI2C_R_SDA() == 1){Byte |= (0x80 >> i);} //读取SDA数据，并存储到Byte变量
//当SDA为1时，置变量指定位为1，当SDA为0时，不做处理，指定位为默认的初值0
MyI2C_W_SCL(0); //拉低SCL，从机在SCL低电平期间写入SDA
}
return Byte; //返回接收到的一个字节数据
}5.IIC发送应答位
void MyI2C_SendAck(uint8_t AckBit)
{
SDA_OUT();
MyI2C_W_SDA(AckBit); //主机把应答位数据放到SDA线
MyI2C_W_SCL(1); //释放SCL，从机在SCL高电平期间，读取应答位
MyI2C_W_SCL(0); //拉低SCL，开始下一个时序模块
}6.IIC接收应答位
uint8_t MyI2C_ReceiveAck(void)
{
SDA_OUT();
uint8_t AckBit;
MyI2C_W_SDA(1); //接收前，主机先确保释放SDA，避免干扰从机的数据发送
MyI2C_W_SCL(1); //释放SCL，主机机在SCL高电平期间读取SDA
SDA_IN();
AckBit = MyI2C_R_SDA();
MyI2C_W_SCL(0); //拉低SCL，开始下一个时序模块
return AckBit; //返回定义应答位变量
}7.MPU6050写数据
void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddress, uint8_t Data)
{
MyI2C_Start(); //I2C起始
MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS); //发送从机地址(0xD0)，读写位为0，表示即将写入
MyI2C_ReceiveAck(); //接收应答
MyI2C_SendByte(RegAddress); //发送寄存器地址
MyI2C_ReceiveAck(); //接收应答
MyI2C_SendByte(Data); //发送要写入寄存器的数据
MyI2C_ReceiveAck(); //接收应答
MyI2C_Stop(); //I2C终止
}8.MPU6050读数据
uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddress)
{
uint8_t Data;
MyI2C_Start(); //I2C起始
MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS); //发送从机地址，读写位为0，表示即将写入
MyI2C_ReceiveAck(); //接收应答
MyI2C_SendByte(RegAddress); //发送寄存器地址
MyI2C_ReceiveAck(); //接收应答
MyI2C_Start(); //I2C重复起始
MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS | 0x01); //发送从机地址，读写位为1，表示即将读取
MyI2C_ReceiveAck(); //接收应答
Data = MyI2C_ReceiveByte(); //接收指定寄存器的数据
MyI2C_SendAck(1); //发送应答，给从机非应答，终止从机的数据输出
MyI2C_Stop(); //I2C终止
return Data;
}9.myi2c.c
#include "ti_msp_dl_config.h"
#include "ti/driverlib/dl_gpio.h"
//打开SDA引脚（输出）
void SDA_OUT(void)
{
DL_GPIO_initDigitalOutput(GPIO_sda_PIN_0_IOMUX);
DL_GPIO_setPins(GPIO_sda_PORT, GPIO_sda_PIN_0_PIN);
DL_GPIO_enableOutput(GPIO_sda_PORT, GPIO_sda_PIN_0_PIN);
}
//关闭SDA引脚（输入）
void SDA_IN(void)
{
DL_GPIO_initDigitalInputFeatures(GPIO_sda_PIN_0_IOMUX,
DL_GPIO_INVERSION_DISABLE, DL_GPIO_RESISTOR_PULL_UP,
DL_GPIO_HYSTERESIS_DISABLE, DL_GPIO_WAKEUP_DISABLE);
}
void Delay_us(uint16_t us)
{
while(us--)
delay_cycles(CPUCLK_FREQ/1000000);
}//CPUCLK_FREQ为时钟频率，可以根据配置的改变而改变
/*引脚配置层*/
/**
* 函 数：I2C写SCL引脚电平
* 参 数：BitValue 协议层传入的当前需要写入SCL的电平，范围0~1
* 返 回 值：无
* 注意事项：此函数需要用户实现内容，当BitValue为0时，需要置SCL为低电平，当BitValue为1时，需要置SCL为高电平
*/
void MyI2C_W_SCL(uint8_t BitValue)
{
if(BitValue)
DL_GPIO_setPins(GPIO_scl_PORT, GPIO_scl_PIN_1_PIN);
else
DL_GPIO_clearPins(GPIO_scl_PORT, GPIO_scl_PIN_1_PIN);
Delay_us(8); //延时8us，防止时序频率超过要求
}
/**
* 函 数：I2C写SDA引脚电平
* 参 数：BitValue 协议层传入的当前需要写入SDA的电平，范围0~0xFF
* 返 回 值：无
* 注意事项：此函数需要用户实现内容，当BitValue为0时，需要置SDA为低电平，当BitValue非0时，需要置SDA为高电平
*/
void MyI2C_W_SDA(uint8_t BitValue)
{
SDA_OUT();
if(BitValue)
DL_GPIO_setPins(GPIO_sda_PORT, GPIO_sda_PIN_0_PIN);
else
DL_GPIO_clearPins(GPIO_sda_PORT, GPIO_sda_PIN_0_PIN);
Delay_us(8); //延时8us，防止时序频率超过要求
}
/**
* 函 数：I2C读SDA引脚电平
* 参 数：无
* 返 回 值：协议层需要得到的当前SDA的电平，范围0~1
* 注意事项：此函数需要用户实现内容，当前SDA为低电平时，返回0，当前SDA为高电平时，返回1
*/
uint8_t MyI2C_R_SDA(void)
{
uint8_t b;
uint32_t BitValue;
SDA_IN();
BitValue = DL_GPIO_readPins(GPIO_sda_PORT, GPIO_sda_PIN_0_PIN); //读取SDA电平
{
if(BitValue) b=1;
else b=0;
}
Delay_us(8); //延时8us，防止时序频率超过要求
return b; //返回SDA电平
}
/**
* 函 数：I2C初始化
* 参 数：无
* 返 回 值：无
* 注意事项：此函数需要用户实现内容，实现SCL和SDA引脚的初始化
*/
void MyI2C_Init(void)
{
SYSCFG_DL_GPIO_init();
/*设置默认电平*/
DL_GPIO_setPins(GPIOA, GPIO_sda_PIN_0_PIN |
GPIO_scl_PIN_1_PIN);//设置PA8和PA9引脚初始化后默认为高电平（释放总线状态）
}
/*协议层*/
/**
* 函 数：I2C起始
* 参 数：无
* 返 回 值：无
*/
void MyI2C_Start(void)
{
SDA_OUT();
MyI2C_W_SDA(1); //释放SDA，确保SDA为高电平
MyI2C_W_SCL(1); //释放SCL，确保SCL为高电平
MyI2C_W_SDA(0); //在SCL高电平期间，拉低SDA，产生起始信号
MyI2C_W_SCL(0); //起始后拉低SCL，为了占用总线，方便总线时序的拼接
}
/**
* 函 数：I2C终止
* 参 数：无
* 返 回 值：无
*/
void MyI2C_Stop(void)
{
SDA_OUT();
MyI2C_W_SDA(0); //拉低SDA，确保SDA为低电平
MyI2C_W_SCL(1); //释放SCL，使SCL呈现高电平
MyI2C_W_SDA(1); //在SCL高电平期间，释放SDA，产生终止信号
}
/**
* 函 数：I2C发送一个字节
* 参 数：Byte 要发送的一个字节数据，范围：0x00~0xFF
* 返 回 值：无
*/
void MyI2C_SendByte(uint8_t Byte)
{
SDA_OUT();
uint8_t i;
for (i = 0; i < 8; i ++) //循环8次，主机依次发送数据的每一位
{
MyI2C_W_SDA(Byte & (0x80 >> i)); //使用掩码的方式取出Byte的指定一位数据并写入到SDA线
MyI2C_W_SCL(1); //释放SCL，从机在SCL高电平期间读取SDA
MyI2C_W_SCL(0); //拉低SCL，主机开始发送下一位数据
}
}
/**
* 函 数：I2C接收一个字节
* 参 数：无
* 返 回 值：接收到的一个字节数据，范围：0x00~0xFF
*/
uint8_t MyI2C_ReceiveByte(void)
{
SDA_OUT();
uint8_t i, Byte = 0x00; //定义接收的数据，并赋初值0x00
MyI2C_W_SDA(1); //接收前，主机先确保释放SDA，避免干扰从机的数据发送
for (i = 0; i < 8; i ++) //循环8次，主机依次接收数据的每一位
{
SDA_IN();
MyI2C_W_SCL(1); //释放SCL，主机机在SCL高电平期间读取SDA
if (MyI2C_R_SDA() == 1){Byte |= (0x80 >> i);} //读取SDA数据，并存储到Byte变量
//当SDA为1时，置变量指定位为1，当SDA为0时，不做处理，指定位为默认的初值0
MyI2C_W_SCL(0); //拉低SCL，从机在SCL低电平期间写入SDA
}
return Byte; //返回接收到的一个字节数据
}
/**
* 函 数：I2C发送应答位
* 参 数：Byte 要发送的应答位，范围：0~1，0表示应答，1表示非应答
* 返 回 值：无
*/
void MyI2C_SendAck(uint8_t AckBit)
{
SDA_OUT();
MyI2C_W_SDA(AckBit); //主机把应答位数据放到SDA线
MyI2C_W_SCL(1); //释放SCL，从机在SCL高电平期间，读取应答位
MyI2C_W_SCL(0); //拉低SCL，开始下一个时序模块
}
/**
* 函 数：I2C接收应答位
* 参 数：无
* 返 回 值：接收到的应答位，范围：0~1，0表示应答，1表示非应答
*/
uint8_t MyI2C_ReceiveAck(void)
{
SDA_OUT();
uint8_t AckBit; //定义应答位变量
MyI2C_W_SDA(1); //接收前，主机先确保释放SDA，避免干扰从机的数据发送
MyI2C_W_SCL(1); //释放SCL，主机机在SCL高电平期间读取SDA
SDA_IN();
AckBit = MyI2C_R_SDA(); //将应答位存储到变量里
MyI2C_W_SCL(0); //拉低SCL，开始下一个时序模块
return AckBit; //返回定义应答位变量
}
10.myi2c.h
#ifndef __MYI2C_H
#define __MYI2C_H
#include "stdint.h"
void MyI2C_Init(void);
void MyI2C_Start(void);
void MyI2C_Stop(void);
void MyI2C_SendByte(uint8_t Byte);
uint8_t MyI2C_R_SDA(void);
uint8_t MyI2C_ReceiveByte(void);
void MyI2C_SendAck(uint8_t AckBit);
uint8_t MyI2C_ReceiveAck(void);
void MyI2C_W_SCL(uint8_t BitValue);
void MyI2C_W_SDA(uint8_t BitValue);
void Delay_us(uint16_t us);
#endif
11.mpu6050.c
#include "ti_msp_dl_config.h"
#include "myi2C.h"
#include "MPU6050_Reg.h"
#define MPU6050_ADDRESS 0xD0 //MPU6050的I2C从机地址
/**
* 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)
{
MyI2C_Start(); //I2C起始
MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS); //发送从机地址，读写位为0，表示即将写入
MyI2C_ReceiveAck(); //接收应答
MyI2C_SendByte(RegAddress); //发送寄存器地址
MyI2C_ReceiveAck(); //接收应答
MyI2C_SendByte(Data); //发送要写入寄存器的数据
MyI2C_ReceiveAck(); //接收应答
MyI2C_Stop(); //I2C终止
}
/**
* 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;
MyI2C_Start(); //I2C起始
MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS); //发送从机地址，读写位为0，表示即将写入
MyI2C_ReceiveAck(); //接收应答
MyI2C_SendByte(RegAddress); //发送寄存器地址
MyI2C_ReceiveAck(); //接收应答
MyI2C_Start(); //I2C重复起始
MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS | 0x01); //发送从机地址，读写位为1，表示即将读取
MyI2C_ReceiveAck(); //接收应答
Data = MyI2C_ReceiveByte(); //接收指定寄存器的数据
MyI2C_SendAck(1); //发送应答，给从机非应答，终止从机的数据输出
MyI2C_Stop(); //I2C终止
return Data;
}
/**
* 函 数：MPU6050初始化
* 参 数：无
* 返 回 值：无
*/
void MPU6050_Init(void)
{
MyI2C_Init(); //先初始化底层的I2C
/*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DLPF
MPU6050_WriteReg(MPU6050_GYRO_CONFIG, 0x18); //陀螺仪配置寄存器，选择满量程为±2000°/s
MPU6050_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
}
12.mpu6050.h
#ifndef __MPU6050_H
#define __MPU6050_H
#include "myi2C.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
13.mpu6050_Reg.h
#ifndef __MPU6050_REG_H
#define __MPU6050_REG_H
#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
14.main.c
#include "ti_msp_dl_config.h"
#include "oled.h"
#include "mpu6050.h"
#include "ti/driverlib/dl_gpio.h"
int16_t AX,AY,AZ,GX,GY,GZ;
int main(void)
{
SYSCFG_DL_init();
OLED_Init();
OLED_CLS();
MPU6050_Init();
//MPU6050_WriteReg(0x19,0x00);
while (1)
{
MPU6050_GetData(&AX,&AY,&AZ,&GX,&GY,&GZ);
OLED_ShowString(2,1,"AX:");
OLED_ShowSignedNum(2,4,AX,4);
OLED_ShowString(3,1,"AY:");
OLED_ShowSignedNum(3,4,AY,4);
OLED_ShowString(4,1,"AZ:");
OLED_ShowSignedNum(4,4,AZ,4);
OLED_ShowString(2,9,"GX:");
OLED_ShowSignedNum(2,12,AX,4);
OLED_ShowString(3,9,"GY:");
OLED_ShowSignedNum(3,12,GY,4);
OLED_ShowString(4,9,"GZ:");
OLED_ShowSignedNum(4,12,GZ,4);
}
}
15.总结
在syscfg中配置好MPU6050的SDA和SCL引脚，通过软件模拟IIC时序，对MPU6050进行读写操作。作为嵌入式的小伙伴们，都知道MPU6050的重要性，它可以用于飞行控制和姿态稳定，提供的角速度和加速度数据对于无人机的稳定飞行至关重要，能够帮助无人机实现精确的姿态调整和位置控制，在智能小车中，MPU6050可用于检测机器人的姿态和运动状态，帮助机器人实现自主导航和避障。
现在比较成功的案例是嘉立创的1306系列的开发板，但是讲解资料少，羞涩难懂，小编这个成功地将江科大讲解的MPU6050移植到M0G3507，视频讲解细致，函数形式和参数通俗易懂，包会的！！需要完整的MPU6050代码可以留言哦，然后可以搭配自己的OLED进行结果的展示，这是小编花了两天多的时间才成功移植，成功地读取到了陀螺仪的六轴数据，接下来就可以进行姿态解算继续完成M0G3507的项目啦！
| MPU6050引脚 | M0G3507引脚 |
| GND | GND |
| SCL | PA9 |
| SDA | PA8 |
| VCC | VCC |
旨在为数千万中国开发者提供一个无缝且高效的云端环境，以支持学习、使用和贡献开源项目。
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