STM32F407软件模拟I2C实现MPU6050通讯（CUBEIDE）

STM32F407软件模拟I2C实现MPU6050通讯（CUBEIDE）

---

---

代码工程
https://download.csdn.net/download/weixin_52849254/87886797

模拟I2C读写的实现

mpu6050_iic.c

/**
 ****************************************************************************************************
 * @file        mpu6050_iic.c
 * @version     V1.0
 * @date        2022-06-21

 *
 ****************************************************************************************************
 */

#include "mpu6050_iic.h"
#include "main.h"

/**
 * @brief       IIC接口延时函数，用于控制IIC读写速度
 * @param       无
 * @retval      无
 */
static inline void mpu6050_iic_delay(void)
{
    delay_us(2);
}

/**
 * @brief       产生IIC起始信号
 * @param       无
 * @retval      无
 */
void mpu6050_iic_start(void)
{
    MPU6050_IIC_SDA(1);
    MPU6050_IIC_SCL(1);
    mpu6050_iic_delay();
    MPU6050_IIC_SDA(0);
    mpu6050_iic_delay();
    MPU6050_IIC_SCL(0);
    mpu6050_iic_delay();
}

/**
 * @brief       产生IIC停止信号
 * @param       无
 * @retval      无
 */
void mpu6050_iic_stop(void)
{
    MPU6050_IIC_SDA(0);
    mpu6050_iic_delay();
    MPU6050_IIC_SCL(1);
    mpu6050_iic_delay();
    MPU6050_IIC_SDA(1);
    mpu6050_iic_delay();
}

/**
 * @brief       等待IIC应答信号
 * @param       无
 * @retval      0: 应答信号接收成功
 *              1: 应答信号接收失败
 */
uint8_t mpu6050_iic_wait_ack(void)
{
    uint8_t waittime = 0;
    uint8_t rack = 0;
    
    MPU6050_IIC_SDA(1);
    mpu6050_iic_delay();
    MPU6050_IIC_SCL(1);
    mpu6050_iic_delay();
    
    while (MPU6050_IIC_READ_SDA())
    {
        waittime++;
        
        if (waittime > 250)
        {
            mpu6050_iic_stop();
            rack = 1;
            break;
        }
    }
    
    MPU6050_IIC_SCL(0);
    mpu6050_iic_delay();
    
    return rack;
}

/**
 * @brief       产生ACK应答信号
 * @param       无
 * @retval      无
 */
void mpu6050_iic_ack(void)
{
    MPU6050_IIC_SDA(0);
    mpu6050_iic_delay();
    MPU6050_IIC_SCL(1);
    mpu6050_iic_delay();
    MPU6050_IIC_SCL(0);
    mpu6050_iic_delay();
    MPU6050_IIC_SDA(1);
    mpu6050_iic_delay();
}

/**
 * @brief       不产生ACK应答信号
 * @param       无
 * @retval      无
 */
void mpu6050_iic_nack(void)
{
    MPU6050_IIC_SDA(1);
    mpu6050_iic_delay();
    MPU6050_IIC_SCL(1);
    mpu6050_iic_delay();
    MPU6050_IIC_SCL(0);
    mpu6050_iic_delay();
}

/**
 * @brief       IIC发送一个字节
 * @param       dat: 要发送的数据
 * @retval      无
 */
void mpu6050_iic_send_byte(uint8_t dat)
{
    uint8_t t;
    
    for (t=0; t<8; t++)
    {
        MPU6050_IIC_SDA((dat & 0x80) >> 7);
        mpu6050_iic_delay();
        MPU6050_IIC_SCL(1);
        mpu6050_iic_delay();
        MPU6050_IIC_SCL(0);
        dat <<= 1;
    }
    MPU6050_IIC_SDA(1);
}

/**
 * @brief       IIC接收一个字节
 * @param       ack: ack=1时，发送ack; ack=0时，发送nack
 * @retval      接收到的数据
 */
uint8_t mpu6050_iic_read_byte(uint8_t ack)
{
    uint8_t i;
    uint8_t dat = 0;
    
    for (i = 0; i < 8; i++ )
    {
        dat <<= 1;
        MPU6050_IIC_SCL(1);
        mpu6050_iic_delay();
        
        if (MPU6050_IIC_READ_SDA())
        {
            dat++;
        }
        
        MPU6050_IIC_SCL(0);
        mpu6050_iic_delay();
    }
    
    if (ack == 0)
    {
        mpu6050_iic_nack();
    }
    else
    {
        mpu6050_iic_ack();
    }

    return dat;
}

/**
 * @brief       初始化IIC接口
 * @param       无
 * @retval      无
 */
void mpu6050_iic_init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct = {0};
    
    /* 使能SCL、SDA引脚GPIO的时钟 */
    MPU6050_IIC_SCL_GPIO_CLK_ENABLE();
    MPU6050_IIC_SDA_GPIO_CLK_ENABLE();
    
    /* 初始化SCL引脚 */
    gpio_init_struct.Pin    = MPU6050_IIC_SCL_GPIO_PIN;  /* SCL引脚 */
    gpio_init_struct.Mode   = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;          /* 推挽输出 */
    gpio_init_struct.Pull   = GPIO_PULLUP;                  /* 上拉 */
    gpio_init_struct.Speed  = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;         /* 高速 */
    HAL_GPIO_Init(MPU6050_IIC_SCL_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);
    
    /* 初始化SDA引脚 */
    gpio_init_struct.Pin    = MPU6050_IIC_SDA_GPIO_PIN;  /* SDA引脚 */
    gpio_init_struct.Mode   = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;          /* 开漏输出 */
    HAL_GPIO_Init(MPU6050_IIC_SDA_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);
    
    mpu6050_iic_stop();
}

mpu6050_iic.h

#ifndef __MPU6050_IIC_H
#define __MPU6050_IIC_H

#include "main.h"

/* 引脚定义 */
#define MPU6050_IIC_SCL_GPIO_PORT            GPIOB
#define MPU6050_IIC_SCL_GPIO_PIN             GPIO_PIN_8
#define MPU6050_IIC_SCL_GPIO_CLK_ENABLE()    do{ __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); }while(0)
#define MPU6050_IIC_SDA_GPIO_PORT            GPIOB
#define MPU6050_IIC_SDA_GPIO_PIN             GPIO_PIN_9
#define MPU6050_IIC_SDA_GPIO_CLK_ENABLE()    do{ __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); }while(0)

/* IO操作 */
#define MPU6050_IIC_SCL(x)                   do{ x ?                                                                                             \
                                                    HAL_GPIO_WritePin(MPU6050_IIC_SCL_GPIO_PORT, MPU6050_IIC_SCL_GPIO_PIN, GPIO_PIN_SET) :    \
                                                    HAL_GPIO_WritePin(MPU6050_IIC_SCL_GPIO_PORT, MPU6050_IIC_SCL_GPIO_PIN, GPIO_PIN_RESET);   \
                                                }while(0)

#define MPU6050_IIC_SDA(x)                   do{ x ?                                                                                             \
                                                    HAL_GPIO_WritePin(MPU6050_IIC_SDA_GPIO_PORT, MPU6050_IIC_SDA_GPIO_PIN, GPIO_PIN_SET) :    \
                                                    HAL_GPIO_WritePin(MPU6050_IIC_SDA_GPIO_PORT, MPU6050_IIC_SDA_GPIO_PIN, GPIO_PIN_RESET);   \
                                                }while(0)

#define MPU6050_IIC_READ_SDA()               HAL_GPIO_ReadPin(MPU6050_IIC_SDA_GPIO_PORT, MPU6050_IIC_SDA_GPIO_PIN)

/* 操作函数 */
void mpu6050_iic_start(void);                /* 产生IIC起始信号 */
void mpu6050_iic_stop(void);                 /* 产生IIC停止信号 */
uint8_t mpu6050_iic_wait_ack(void);          /* 等待IIC应答信号 */
void mpu6050_iic_ack(void);                  /* 产生ACK应答信号 */
void mpu6050_iic_nack(void);                 /* 不产生ACK应答信号 */
void mpu6050_iic_send_byte(uint8_t dat);     /* IIC发送一个字节 */
uint8_t mpu6050_iic_read_byte(uint8_t ack);  /* IIC接收一个字节 */
void mpu6050_iic_init(void);                 /* 初始化IIC接口 */

#endif

代码分析

这段代码是用于驱动MPU6050模块的IIC接口的代码。主要功能包括产生起始信号、停止信号、等待应答信号、产生应答信号、发送字节和接收字节等操作。
具体代码功能如下：
mpu6050_iic_delay()：用于控制IIC读写速度的延时函数。
mpu6050_iic_start()：产生IIC起始信号。
mpu6050_iic_stop()：产生IIC停止信号。
mpu6050_iic_wait_ack()：等待IIC应答信号，返回值表示应答信号是否接收成功。
mpu6050_iic_ack()：产生ACK应答信号。
mpu6050_iic_nack()：不产生ACK应答信号。
mpu6050_iic_send_byte()：发送一个字节。
mpu6050_iic_read_byte()：接收一个字节，参数ack表示是否发送ACK应答信号。
mpu6050_iic_init()：初始化IIC接口，配置SCL和SDA引脚的GPIO模式、上拉和输出类型。
这些函数一起完成了对MPU6050模块的IIC接口进行初始化和操作的功能。这些函数可以根据具体的硬件配置和需求进行修改和适应。

复位，读取温度，角度等函数封装

mpu6050.c

#include "mpu6050.h"
#include "mpu6050_iic.h"
#include "usart.h"
#include "main.h"

/**
 * @brief       MPU6050硬件初始化
 * @param       无
 * @retval      无
 */
static void mpu6050_hw_init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct = {0};
    
    /* 使能AD0引脚GPIO的时钟 */
    MPU6050_AD0_GPIO_CLK_ENABLE();
    
    /* 初始化AD0引脚 */
    gpio_init_struct.Pin    = MPU6050_AD0_GPIO_PIN;  /* AD0引脚 */
    gpio_init_struct.Mode   = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;      /* 推挽输出 */
    gpio_init_struct.Pull   = GPIO_PULLUP;              /* 上拉 */
    gpio_init_struct.Speed  = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;     /* 高速 */
    HAL_GPIO_Init(MPU6050_AD0_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);
    
    /* 控制MPU6050的AD0引脚为低电平
     * 设置其IIC的从机地址为0x68
     */
    MPU6050_AD0(0);
}

/**
 * @brief       往MPU6050的指定寄存器连续写入指定数据
 * @param       addr: MPU6050的IIC通讯地址
 *              reg : MPU6050寄存器地址
 *              len : 写入的长度
 *              dat : 写入的数据
 * @retval      MPU6050_EOK : 函数执行成功
 *              MPU6050_EACK: IIC通讯ACK错误，函数执行失败
 */
uint8_t mpu6050_write(uint8_t addr,uint8_t reg, uint8_t len, uint8_t *dat)
{
    uint8_t i;
    
    mpu6050_iic_start();
    mpu6050_iic_send_byte((addr << 1) | 0);
    if (mpu6050_iic_wait_ack() == 1)
    {
        mpu6050_iic_stop();
        return MPU6050_EACK;
    }
    mpu6050_iic_send_byte(reg);
    if (mpu6050_iic_wait_ack() == 1)
    {
        mpu6050_iic_stop();
        return MPU6050_EACK;
    }
    for (i=0; i<len; i++)
    {
        mpu6050_iic_send_byte(dat[i]);
        if (mpu6050_iic_wait_ack() == 1)
        {
            mpu6050_iic_stop();
            return MPU6050_EACK;
        }
    }
    mpu6050_iic_stop();
    return MPU6050_EOK;
}

/**
 * @brief       往MPU6050的指定寄存器写入一字节数据
 * @param       addr: MPU6050的IIC通讯地址
 *              reg : MPU6050寄存器地址
 *              dat : 写入的数据
 * @retval      MPU6050_EOK : 函数执行成功
 *              MPU6050_EACK: IIC通讯ACK错误，函数执行失败
 */
uint8_t mpu6050_write_byte(uint8_t addr, uint8_t reg, uint8_t dat)
{
    return mpu6050_write(addr, reg, 1, &dat);
}

/**
 * @brief       连续读取MPU6050指定寄存器的值
 * @param       addr: MPU6050的IIC通讯地址
 *              reg : MPU6050寄存器地址
 *              len: 读取的长度
 *              dat: 存放读取到的数据的地址
 * @retval      MPU6050_EOK : 函数执行成功
 *              MPU6050_EACK: IIC通讯ACK错误，函数执行失败
 */
uint8_t mpu6050_read(uint8_t addr, uint8_t reg, uint8_t len, uint8_t *dat)
{
    mpu6050_iic_start();
    mpu6050_iic_send_byte((addr << 1) | 0);
    if (mpu6050_iic_wait_ack() == 1)
    {
        mpu6050_iic_stop();
        return MPU6050_EACK;
    }
    mpu6050_iic_send_byte(reg);
    if (mpu6050_iic_wait_ack() == 1)
    {
        mpu6050_iic_stop();
        return MPU6050_EACK;
    }
    mpu6050_iic_start();
    mpu6050_iic_send_byte((addr << 1) | 1);
    if (mpu6050_iic_wait_ack() == 1)
    {
        mpu6050_iic_stop();
        return MPU6050_EACK;
    }
    while (len)
    {
        *dat = mpu6050_iic_read_byte((len > 1) ? 1 : 0);
        len--;
        dat++;
    }
    mpu6050_iic_stop();
    return MPU6050_EOK;
}

/**
 * @brief       读取MPU6050指定寄存器的值
 * @param       addr: MPU6050的IIC通讯地址
 *              reg : MPU6050寄存器地址
 *              dat: 读取到的寄存器的值
 * @retval      MPU6050_EOK : 函数执行成功
 *              MPU6050_EACK: IIC通讯ACK错误，函数执行失败
 */
uint8_t mpu6050_read_byte(uint8_t addr, uint8_t reg, uint8_t *dat)
{
    return mpu6050_read(addr, reg, 1, dat);
}

/**
 * @brief       MPU6050软件复位
 * @param       无
 * @retval      无
 */
void mpu6050_sw_reset(void)
{
    mpu6050_write_byte(MPU6050_IIC_ADDR, MPU_PWR_MGMT1_REG, 0x80);
    delay_ms(100);
    mpu6050_write_byte(MPU6050_IIC_ADDR, MPU_PWR_MGMT1_REG, 0x00);
}

/**
 * @brief       MPU6050设置陀螺仪传感器量程范围
 * @param       frs: 0 --> ±250dps
 *                   1 --> ±500dps
 *                   2 --> ±1000dps
 *                   3 --> ±2000dps
 * @retval      MPU6050_EOK : 函数执行成功
 *              MPU6050_EACK: IIC通讯ACK错误，函数执行失败
 */
uint8_t mpu6050_set_gyro_fsr(uint8_t fsr)
{
    return mpu6050_write_byte(MPU6050_IIC_ADDR, MPU_GYRO_CFG_REG, fsr << 3);
}

/**
 * @brief       MPU6050设置加速度传感器量程范围
 * @param       frs: 0 --> ±2g
 *                   1 --> ±4g
 *                   2 --> ±8g
 *                   3 --> ±16g
 * @retval      MPU6050_EOK : 函数执行成功
 *              MPU6050_EACK: IIC通讯ACK错误，函数执行失败
 */
uint8_t mpu6050_set_accel_fsr(uint8_t fsr)
{
    return mpu6050_write_byte(MPU6050_IIC_ADDR, MPU_ACCEL_CFG_REG, fsr << 3);
}

/**
 * @brief       MPU6050设置数字低通滤波器频率
 * @param       lpf: 数字低通滤波器的频率（Hz）
 * @retval      MPU6050_EOK : 函数执行成功
 *              MPU6050_EACK: IIC通讯ACK错误，函数执行失败
 */
uint8_t mpu6050_set_lpf(uint16_t lpf)
{
    uint8_t dat;
    
    if (lpf >= 188)
    {
        dat = 1;
    }
    else if (lpf >= 98)
    {
        dat = 2;
    }
    else if (lpf >= 42)
    {
        dat = 3;
    }
    else if (lpf >= 20)
    {
        dat = 4;
    }
    else if (lpf >= 10)
    {
        dat = 5;
    }
    else
    {
        dat = 6;
    }
    
    return mpu6050_write_byte(MPU6050_IIC_ADDR, MPU_CFG_REG, dat);
}

/**
 * @brief       MPU6050设置采样率
 * @param       rate: 采样率（4~1000Hz）
 * @retval      MPU6050_EOK : 函数执行成功
 *              MPU6050_EACK: IIC通讯ACK错误，函数执行失败
 */
uint8_t mpu6050_set_rate(uint16_t rate)
{
    uint8_t ret;
    uint8_t dat;
    
    if (rate > 1000)
    {
        rate = 1000;
    }
    
    if (rate < 4)
    {
        rate = 4;
    }
    
    dat = 1000 / rate - 1;
    ret = mpu6050_write_byte(MPU6050_IIC_ADDR, MPU_SAMPLE_RATE_REG, dat);
    if (ret != MPU6050_EOK)
    {
        return ret;
    }
    
    ret = mpu6050_set_lpf(rate >> 1);
    if (ret != MPU6050_EOK)
    {
        return ret;
    }
    
    return MPU6050_EOK;
}

/**
 * @brief       MPU6050获取温度值
 * @param       temperature: 获取到的温度值（扩大了100倍）
 * @retval      MPU6050_EOK : 函数执行成功
 *              MPU6050_EACK: IIC通讯ACK错误，函数执行失败
 */
uint8_t mpu6050_get_temperature(int16_t *temp)
{
    uint8_t dat[2];
    uint8_t ret;
    int16_t raw = 0;
    
    ret = mpu6050_read(MPU6050_IIC_ADDR, MPU_TEMP_OUTH_REG, 2, dat);
    if (ret == MPU6050_EOK)
    {
        raw = ((uint16_t)dat[0] << 8) | dat[1];
        *temp = (int16_t)((36.53f + ((float)raw / 340)) * 100);
    }
    
    return ret;
}

/**
 * @brief       MPU6050获取陀螺仪值
 * @param       gx，gy，gz: 陀螺仪x、y、z轴的原始度数（带符号）
 * @retval      MPU6050_EOK : 函数执行成功
 *              MPU6050_EACK: IIC通讯ACK错误，函数执行失败
 */
uint8_t mpu6050_get_gyroscope(int16_t *gx, int16_t *gy, int16_t *gz)
{
    uint8_t dat[6];
    uint8_t ret;
    
    ret =  mpu6050_read(MPU6050_IIC_ADDR, MPU_GYRO_XOUTH_REG, 6, dat);
    if (ret == MPU6050_EOK)
    {
        *gx = ((uint16_t)dat[0] << 8) | dat[1];
        *gy = ((uint16_t)dat[2] << 8) | dat[3];
        *gz = ((uint16_t)dat[4] << 8) | dat[5];
    }
    
    return ret;
}

/**
 * @brief       MPU6050获取加速度值
 * @param       ax，ay，az: 加速度x、y、z轴的原始度数（带符号）
 * @retval      MPU6050_EOK : 函数执行成功
 *              MPU6050_EACK: IIC通讯ACK错误，函数执行失败
 */
uint8_t mpu6050_get_accelerometer(int16_t *ax, int16_t *ay, int16_t *az)
{
    uint8_t dat[6];
    uint8_t ret;
    
    ret =  mpu6050_read(MPU6050_IIC_ADDR, MPU_ACCEL_XOUTH_REG, 6, dat);
    if (ret == MPU6050_EOK)
    {
        *ax = ((uint16_t)dat[0] << 8) | dat[1];
        *ay = ((uint16_t)dat[2] << 8) | dat[3];
        *az = ((uint16_t)dat[4] << 8) | dat[5];
    }
    
    return ret;
}

/**
 * @brief       MPU6050初始化
 * @param       无
 * @retval      MPU6050_EOK: 函数执行成功
 *              MPU6050_EID: 获取ID错误，函数执行失败
 */
uint8_t mpu6050_init(void)
{
    uint8_t id;
    
    mpu6050_hw_init();                                                   /* MPU6050硬件初始化 */
    mpu6050_iic_init();                                                  /* 初始化IIC接口 */
    mpu6050_sw_reset();                                                  /* ATK-MS050软件复位 */
    mpu6050_set_gyro_fsr(3);                                             /* 陀螺仪传感器，±2000dps */
    mpu6050_set_accel_fsr(0);                                            /* 加速度传感器，±2g */
    mpu6050_set_rate(50);                                                /* 采样率，50Hz */
    mpu6050_write_byte(MPU6050_IIC_ADDR, MPU_INT_EN_REG, 0X00);       /* 关闭所有中断 */
    mpu6050_write_byte(MPU6050_IIC_ADDR, MPU_USER_CTRL_REG, 0X00);    /* 关闭IIC主模式 */
    mpu6050_write_byte(MPU6050_IIC_ADDR, MPU_FIFO_EN_REG, 0X00);      /* 关闭FIFO */
    mpu6050_write_byte(MPU6050_IIC_ADDR, MPU_INTBP_CFG_REG, 0X80);    /* INT引脚低电平有效 */
    mpu6050_read_byte(MPU6050_IIC_ADDR, MPU_DEVICE_ID_REG, &id);      /* 读取设备ID */
    if (id != MPU6050_IIC_ADDR)
    {
        return MPU6050_EID;
    }
    mpu6050_write_byte(MPU6050_IIC_ADDR, MPU_PWR_MGMT1_REG, 0x01);    /* 设置CLKSEL，PLL X轴为参考 */
    mpu6050_write_byte(MPU6050_IIC_ADDR, MPU_PWR_MGMT2_REG, 0x00);    /* 加速度与陀螺仪都工作 */
    mpu6050_set_rate(50);                                                /* 采样率，50Hz */
    
    return MPU6050_EOK;
}

mpu6050.h

#ifndef __MPU6050_H
#define __MPU6050_H

#include "main.h"

/* 引脚定义 */
#define MPU6050_AD0_GPIO_PORT            GPIOC
#define MPU6050_AD0_GPIO_PIN             GPIO_PIN_0
#define MPU6050_AD0_GPIO_CLK_ENABLE()    do{ __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); \
                                            }while(0)

/* IO操作 */
#define MPU6050_AD0(x)                   do{ x ?                                                                                     \
                                                HAL_GPIO_WritePin(MPU6050_AD0_GPIO_PORT, MPU6050_AD0_GPIO_PIN, GPIO_PIN_SET) :    \
                                                HAL_GPIO_WritePin(MPU6050_AD0_GPIO_PORT, MPU6050_AD0_GPIO_PIN, GPIO_PIN_RESET);   \
                                            }while(0)

/* ATK-MS6050的IIC通讯从机地址
 * 如果ATK-MS6050的AD0引脚被拉低，则其IIC通讯的地址为0x68
 * 如果ATK-MS6050的AD0引脚被拉高，则其IIC通讯的地址为0x69
 */
#define MPU6050_IIC_ADDR     0x68

/* MPU6050寄存器地址定义 */
#define MPU_ACCEL_OFFS_REG      0X06    // accel_offs寄存器,可读取版本号,寄存器手册未提到
#define MPU_PROD_ID_REG         0X0C    // prod id寄存器,在寄存器手册未提到
#define MPU_SELF_TESTX_REG      0X0D    // 自检寄存器X
#define MPU_SELF_TESTY_REG      0X0E    // 自检寄存器Y
#define MPU_SELF_TESTZ_REG      0X0F    // 自检寄存器Z
#define MPU_SELF_TESTA_REG      0X10    // 自检寄存器A
#define MPU_SAMPLE_RATE_REG     0X19    // 采样频率分频器
#define MPU_CFG_REG             0X1A    // 配置寄存器
#define MPU_GYRO_CFG_REG        0X1B    // 陀螺仪配置寄存器
#define MPU_ACCEL_CFG_REG       0X1C    // 加速度计配置寄存器
#define MPU_MOTION_DET_REG      0X1F    // 运动检测阀值设置寄存器
#define MPU_FIFO_EN_REG         0X23    // FIFO使能寄存器
#define MPU_I2CMST_CTRL_REG     0X24    // IIC主机控制寄存器
#define MPU_I2CSLV0_ADDR_REG    0X25    // IIC从机0器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV0_REG         0X26    // IIC从机0数据地址寄存器
#define MPU_I2CSLV0_CTRL_REG    0X27    // IIC从机0控制寄存器
#define MPU_I2CSLV1_ADDR_REG    0X28    // IIC从机1器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV1_REG         0X29    // IIC从机1数据地址寄存器
#define MPU_I2CSLV1_CTRL_REG    0X2A    // IIC从机1控制寄存器
#define MPU_I2CSLV2_ADDR_REG    0X2B    // IIC从机2器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV2_REG         0X2C    // IIC从机2数据地址寄存器
#define MPU_I2CSLV2_CTRL_REG    0X2D    // IIC从机2控制寄存器
#define MPU_I2CSLV3_ADDR_REG    0X2E    // IIC从机3器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV3_REG         0X2F    // IIC从机3数据地址寄存器
#define MPU_I2CSLV3_CTRL_REG    0X30    // IIC从机3控制寄存器
#define MPU_I2CSLV4_ADDR_REG    0X31    // IIC从机4器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV4_REG         0X32    // IIC从机4数据地址寄存器
#define MPU_I2CSLV4_DO_REG      0X33    // IIC从机4写数据寄存器
#define MPU_I2CSLV4_CTRL_REG    0X34    // IIC从机4控制寄存器
#define MPU_I2CSLV4_DI_REG      0X35    // IIC从机4读数据寄存器
#define MPU_I2CMST_STA_REG      0X36    // IIC主机状态寄存器
#define MPU_INTBP_CFG_REG       0X37    // 中断/旁路设置寄存器
#define MPU_INT_EN_REG          0X38    // 中断使能寄存器
#define MPU_INT_STA_REG         0X3A    // 中断状态寄存器
#define MPU_ACCEL_XOUTH_REG     0X3B    // 加速度值,X轴高8位寄存器
#define MPU_ACCEL_XOUTL_REG     0X3C    // 加速度值,X轴低8位寄存器
#define MPU_ACCEL_YOUTH_REG     0X3D    // 加速度值,Y轴高8位寄存器
#define MPU_ACCEL_YOUTL_REG     0X3E    // 加速度值,Y轴低8位寄存器
#define MPU_ACCEL_ZOUTH_REG     0X3F    // 加速度值,Z轴高8位寄存器
#define MPU_ACCEL_ZOUTL_REG     0X40    // 加速度值,Z轴低8位寄存器
#define MPU_TEMP_OUTH_REG       0X41    // 温度值高八位寄存器
#define MPU_TEMP_OUTL_REG       0X42    // 温度值低8位寄存器
#define MPU_GYRO_XOUTH_REG      0X43    // 陀螺仪值,X轴高8位寄存器
#define MPU_GYRO_XOUTL_REG      0X44    // 陀螺仪值,X轴低8位寄存器
#define MPU_GYRO_YOUTH_REG      0X45    // 陀螺仪值,Y轴高8位寄存器
#define MPU_GYRO_YOUTL_REG      0X46    // 陀螺仪值,Y轴低8位寄存器
#define MPU_GYRO_ZOUTH_REG      0X47    // 陀螺仪值,Z轴高8位寄存器
#define MPU_GYRO_ZOUTL_REG      0X48    // 陀螺仪值,Z轴低8位寄存器
#define MPU_I2CSLV0_DO_REG      0X63    // IIC从机0数据寄存器
#define MPU_I2CSLV1_DO_REG      0X64    // IIC从机1数据寄存器
#define MPU_I2CSLV2_DO_REG      0X65    // IIC从机2数据寄存器
#define MPU_I2CSLV3_DO_REG      0X66    // IIC从机3数据寄存器
#define MPU_I2CMST_DELAY_REG    0X67    // IIC主机延时管理寄存器
#define MPU_SIGPATH_RST_REG     0X68    // 信号通道复位寄存器
#define MPU_MDETECT_CTRL_REG    0X69    // 运动检测控制寄存器
#define MPU_USER_CTRL_REG       0X6A    // 用户控制寄存器
#define MPU_PWR_MGMT1_REG       0X6B    // 电源管理寄存器1
#define MPU_PWR_MGMT2_REG       0X6C    // 电源管理寄存器2
#define MPU_FIFO_CNTH_REG       0X72    // FIFO计数寄存器高八位
#define MPU_FIFO_CNTL_REG       0X73    // FIFO计数寄存器低八位
#define MPU_FIFO_RW_REG         0X74    // FIFO读写寄存器
#define MPU_DEVICE_ID_REG       0X75    // 器件ID寄存器

/* 函数错误代码 */
#define MPU6050_EOK      0   /* 没有错误 */
#define MPU6050_EID      1   /* ID错误 */
#define MPU6050_EACK     2   /* IIC通讯ACK错误 */

/* 操作函数 */
uint8_t mpu6050_write(uint8_t addr, uint8_t reg, uint8_t len, uint8_t *dat); /* 往ATK-MS6050的指定寄存器连续写入指定数据 */
uint8_t mpu6050_write_byte(uint8_t addr, uint8_t reg, uint8_t dat);          /* 往ATK-MS6050的指定寄存器写入一字节数据 */
uint8_t mpu6050_read(uint8_t addr, uint8_t reg, uint8_t len, uint8_t *dat);  /* 连续读取ATK-MS6050指定寄存器的值 */
uint8_t mpu6050_read_byte(uint8_t addr, uint8_t reg, uint8_t *dat);          /* 读取ATK-MS6050指定寄存器的值 */
void mpu6050_sw_reset(void);                                                 /* ATK-MS6050软件复位 */
uint8_t mpu6050_set_gyro_fsr(uint8_t fsr);                                   /* ATK-MS6050设置陀螺仪传感器量程范围 */
uint8_t mpu6050_set_accel_fsr(uint8_t fsr);                                  /* ATK-MS6050设置加速度传感器量程范围 */
uint8_t mpu6050_set_lpf(uint16_t lpf);                                       /* ATK-MS6050设置数字低通滤波器频率 */
uint8_t mpu6050_set_rate(uint16_t rate);                                     /* ATK-MS6050设置采样率 */
uint8_t mpu6050_get_temperature(int16_t *temp);                              /* ATK-MS6050获取温度值 */
uint8_t mpu6050_get_gyroscope(int16_t *gx, int16_t *gy, int16_t *gz);        /* ATK-MS6050获取陀螺仪值 */
uint8_t mpu6050_get_accelerometer(int16_t *ax, int16_t *ay, int16_t *az);    /* ATK-MS6050获取加速度值 */
uint8_t mpu6050_init(void);                                                  /* ATK-MS6050初始化 */

#endif

代码分析

用于初始化和与MPU6050进行通信。MPU6050是一个六轴传感器，包含三轴陀螺仪和三轴加速度计，可以用于测量物体的姿态和运动。以下是代码的主要功能：
定义了一些宏和函数原型，包括硬件初始化函数、IIC通信函数、写入和读取寄存器函数等。

mpu6050_hw_init函数用于初始化MPU6050相关的硬件引脚。
mpu6050_write函数用于向MPU6050的指定寄存器连续写入数据。
mpu6050_write_byte函数用于向MPU6050的指定寄存器写入单个字节的数据。
mpu6050_read函数用于连续读取MPU6050指定寄存器的数据。
mpu6050_read_byte函数用于读取MPU6050指定寄存器的单个字节数据。
mpu6050_sw_reset函数用于对MPU6050进行软件复位。
mpu6050_set_gyro_fsr函数用于设置陀螺仪传感器的量程范围。
mpu6050_set_accel_fsr函数用于设置加速度传感器的量程范围。
mpu6050_set_lpf函数用于设置MPU6050的数字低通滤波器频率。
mpu6050_set_rate函数用于设置MPU6050的采样率。
mpu6050_get_temperature函数用于获取MPU6050的温度值。
mpu6050_get_gyroscope函数用于获取MPU6050的陀螺仪值。
mpu6050_get_accelerometer函数用于获取MPU6050的加速度值。
mpu6050_init函数用于初始化MPU6050，并返回函数执行状态。
在使用这段代码时，需要根据具体的硬件和应用场景进行适配和调整。

DMP移植

先获取到移植所需的文件，我使用的文件来自正点原子陀螺仪资料,见文件添加进工程，再进行自己mcu的适配修改

1.修改头文件路径为自己的头文件路径

inv_mpu.c

修改

inv_mpu_dmp_motion_driver.c

修改

2.修改I2C读写函数为自己mcu平台的读写函数

inv_mpu.c

修改为

3.修改延时函数为自己平台的延时函数

inv_mpu.c

修改为

inv_mpu_dmp_motion_driver.c

修改

使用实例

 /*
   *         模拟I2C实现MPU6050通讯
   */
   uint8_t ret;
   float pit, rol, yaw;
   int16_t acc_x, acc_y, acc_z;
   int16_t gyr_x, gyr_y, gyr_z;
   int16_t temp;

   /* 初始化MPU6050 */
   ret = mpu6050_init();
   if (ret != 0)
   {
       printf("MPU6050 init failed!\r\n");

   }
   ret = 1;
   /* 初始化MPU6050 DMP */
   while(ret){
       ret = mpu6050_dmp_init();
       if (ret != 0)
       {
           printf("MPU6050 DMP init failed!\r\n");

       }
   }



   while (1)
   {

               /* 串口调试助手的串口通讯波特率为115200 */



       /* 获取MPU6050 DMP处理后的数据 */
       ret  = mpu6050_dmp_get_data(&pit, &rol, &yaw);
       /* 获取MPU6050加速度值 */
       ret += mpu6050_get_accelerometer(&acc_x, &acc_y, &acc_z);
       /* 获取MPU6050陀螺仪值 */
       ret += mpu6050_get_gyroscope(&gyr_x, &gyr_y, &gyr_z);
       /* 获取MPU6050温度值 */
       ret += mpu6050_get_temperature(&temp);

               /* 上传相关数据信息至串口调试助手 */
               printf("pit: %.2f, rol: %.2f, yaw: %.2f,\r\n ", pit, rol, yaw);
               printf("acc_x: %d, acc_y: %d, acc_z: %d,\r\n ", acc_x, acc_y, acc_z);
               printf("gyr_x: %d, gyr_y: %d, gyr_z: %d,\r\n ", gyr_x, gyr_y, gyr_z);
               printf("temp: %d\r\n", temp);
               HAL_Delay(500);

   }

如果文章对您有帮助，点赞支持，感谢