i.MX6ULL(十二) SPI 协议
一 SPI 简介
1.1 SPI
SPI 全称是 Serial
Perripheral Interface，也就是串行外围设备接口。 SPI 是 Motorola 公司推出的一种同步串行接口
技术，是一种高速、全双工的同步通信总线， SPI 时钟频率相比 I2C 要高很多，最高可以工作
在上百 MHz。 SPI 以主从方式工作，通常是有一个主设备和一个或多个从设备，一般 SPI 需要
4 根线，但是也可以使用三根线(单向传输)，本章我们讲解标准的 4 线 SPI，
①、 CS/SS， Slave Select/Chip Select，这个是片选信号线，用于选择需要进行通信的从设备。
I2C 主机是通过发送从机设备地址来选择需要进行通信的从机设备的， SPI 主机不需要发送从机
设备，直接将相应的从机设备片选信号拉低即可。
②、 SCK， Serial Clock，串行时钟，和 I2C 的 SCL 一样，为 SPI 通信提供时钟。
③、 MOSI/SDO， Master Out Slave In/Serial Data Output，简称主出从入信号线，这根数据线
只能用于主机向从机发送数据，也就是主机输出，从机输入。
④、 MISO/SDI， Master In Slave Out/Serial Data Input，简称主入从出信号线，这根数据线只
能用户从机向主机发送数据，也就是主机输入，从机输出。
CSn片选引脚
1.2 工作模式
SPI 有四种工作模式，通过串行时钟极性(CPOL)和相位(CPHA)的搭配来得到四种工作模式：
①、 CPOL=0，串行时钟空闲状态为低电平。
②、 CPOL=1，串行时钟空闲状态为高电平，此时可以通过配置时钟相位(CPHA)来选择具
体的传输协议。
③、 CPHA=0，串行时钟的第一个跳变沿(上升沿或下降沿)采集数据。
④、 CPHA=1，串行时钟的第二个跳变沿(上升沿或下降沿)采集数据。
这四种工作模式如图 27.1.1.2 所示：
SPI 的时序图很简单，不像 I2C 那样还要分为读时序和写时序，因
为 SPI 是全双工的，所以读写时序可以一起完成。图 27.1.1.3 中， CS 片选信号先拉低，选中要
通信的从设备，然后通过 MOSI 和 MISO 这两根数据线进行收发数据， MOSI 数据线发出了
0XD2 这个数据给从设备，同时从设备也通过 MISO 线给主设备返回了 0X66 这个数据。这个就
是 SPI 时序图。
二 I.MX6U ECSPI 简介
2.1 特性及工作模式
I.MX6U 自带的 SPI 外设叫做 ECSPI，全称是 Enhanced Configurable Serial Peripheral Interface，
别看前面加了个“EC”就以为和标准 SPI 有啥不同的， 其实就是 SPI。 ECSPI 有 64*32 个接收
FIFO(RXFIFO)和 64*32 个发送 FIFO(TXFIFO)， ECSPI 特性如下：
①、全双工同步串行接口。
②、可配置的主/从模式。
③、四个片选信号，支持多从机。 CHANNEL_SELECT
④、发送和接收都有一个 32x64 的 FIFO。
⑤、片选信号 SS/CS，时钟信号 SCLK 极性可配置。
⑥、支持 DMA。 SPI&&DMA STM32的SPI采用DMA方式传输测试 – 源码巴士
I.MX6U 的 ECSPI 可以工作在主模式或从模式，本章我们使用主模式， I.MX6U 有 4 个
ECSPI，？？其他在哪 每个 ECSPI 支持四个片选信号，也就说，如果你要使用 ECSPI 的硬件片选信号的话，
一个 ECSPI 可以支持 4 个外设。如果不使用硬件的片选信号就可以支持无数个外设，本章实验
我们不使用硬件片选信号，因为硬件片选信号只能使用指定的片选 IO，软件片选的话可以使用
任意的 IO。
ICM2068
2.2 时钟
①、这是一个选择器，用于选择根时钟源，由寄存器 CSCDR2 的位 ECSPI_CLK_SEL 来控
制，为 0 的话选择 pll3_60m 作为 ECSPI 根时钟源。为 1 的话选择 osc_clk 作为 ECSPI 时钟源。
本章我们选择 pll3_60m 作为 ECSPI 根时钟源。
②、 ECSPI 时钟分频值，由寄存器 CSCDR2 的位 ECSPI_CLK_PODF 来控制，分频值为
2^ECSPI_CLK_PODF。本章我们设置为 0，也就是 1 分频。
③、最终进入 ECSPI 的时钟，也就是 SPI CLK=60MHz。
2.3 寄存器
同其他设备一样 也有控制寄存器 配置寄存器 状态寄存器 这三种寄存器似乎已经成为标配
ECSPI主要寄存器 有
ECSPIx_CONREG(x=1~4) 、ECSPIx_TXDATA、ECSPIx_RXDATA、ECSPIx_CONFIGRE
ECSPIx_STATREG
1、RXDATA寄存器为接收到的数据。 64 x 32
2、TXDATA寄存器为发送数据寄存器。
3、CONREG寄存器为配置寄存器，
同其他外设控制寄存器一样 具有 使能 时钟分频 选择 模式等通用控制及其它专有控制功能
CHANNEL_SELECT(bit19:18)： SPI 通道选择，一个 ECSPI 有四个硬件片选信号，每个片
选信号是一个硬件通道，虽然我们本章实验使用的软件片选，但是 SPI 通道还是要选择的。可
设置为 0~3，分别对应通道 0~3。 I.MX6U-ALPHA 开发板上的 ICM-20608 的片选信号接的是
ECSPI3_SS0，也就是 ECSPI3 的通道 0，所以本章实验设置为 0。
bit0置1，使能SPI。Bit3置1，表示当向TXFIFO写入数据以后马上开启SPI突发访问，也就是发送数据。Bit7:4设置SPI通道主从模式，bit7为通道3，bit4为通道0，我们使用到了SS0，也就是通道0，因此需要设置bit4为1。Bit19：18设置为00，我们使用到SS0，也就是通道0。Bit31:30设置突发访问长度，我们设置为7，也就是8bit突发长度，一个字节。
4、CONFIGREG寄存器
控制相关引脚电器属性等
bit0为PHA，设置为0，表示 串行时钟的第一个跳变沿开始采集数据。设置bit4为PO，设置为0，表示SCLK空闲的时候为低电平。Bit8设置0。Bit12设置 为0。Bit16设置为0，表示空闲的时候数据线为高。Bit20设置为0，表示SCLK空闲的时候为低。
5、STATREG寄存器，
bit0表示TXFIFO为空，我们在发送数据之前要等待TXFIFO为空，（??）也就是等待bit0为1。Bit3表示RXFIFO是否有数据，为1的时候示RXFIFO至少有1个字的数据，我们在接收数据的时候要等到bit3为1。
6、PERIODREG寄存器，bit14:0设置wait states时间，我们设置为0X2000。Bit15设置wait states的时钟源为SPI CLK，将此位设置0。Bit21:16表示片选信号的延时，可设置0-63，这里设置为0.
3 ICM-20608 简介
ICM-20608 是 InvenSense 出品的一款 6 轴 MEMS 传感器，包括 3 轴加速度和 3 轴陀螺仪
有D/G 两种型号 ID \
ICM-20608G的 “WHO_AM_I ”寄存器，地址为 0X75，默认值是0XAF。这个寄存器保存了器件的ID
I.MX6U-ALPHA 开发板上的 ICM-20608 通过 SPI 接口和 I.MX6U 连接在一起。
3.1 特性：
①、陀螺仪支持 X,Y 和 Z 三轴输出，内部集成 16 位 ADC，测量范围可设置：±250，±
500，±1000 和±2000° /s。
②、加速度计支持 X,Y 和 Z 轴输出，内部集成 16 位 ADC，测量范围可设置：±2g，±4g，
±4g，±8g 和±16g。
③、用户可编程中断。
④、内部包含 512 字节的 FIFO。
⑤、内部包含一个数字温度传感器。
⑥、耐 10000g 的冲击。
⑦、支持快速 I2C，速度可达 400KHz。
⑧、支持 SPI，速度可达 8MHz
结构框图
如果使用 IIC 接口的话 ICM-20608 的 AD0 引脚决定 I2C 设备从地址的最后一位，？？如果 AD0
为 0 的话 ICM-20608 从设备地址是 0X68，如果 AD0 为 1 的话 ICM-20608 从设备地址为 0X69。
3.2 ICM-20608 重要寄存器
本章我们使用 SPI 接口，跟AP3216C 一样， ICM-20608 也是通过读写寄存器来配置
和读取传感器数据，使用 SPI 接口读写寄存器需要 16 个时钟或者更多(如果读写操作包括多个
字节的话)，第一个字节包含要读写的寄存器地址，寄存器地址最高位是读写标志位，如果是读
的话寄存器地址最高位要为 1，如果是写的话寄存器地址最高位要为 0，剩下的 7 位才是实际的
寄存器地址，寄存器地址后面跟着的就是读写的数据。
四 代码例程
4.1 读取ICM-20608六轴传感器加速中及陀螺仪数据并显示
bsp_spi部分
/***************************************************************
Copyright © zuozhongkai Co., Ltd. 1998-2019. All rights reserved.
文件名 : bsp_spi.c
作者 : 左忠凯
版本 : V1.0
描述 : SPI驱动文件。
其他 : 无
论坛 : www.wtmembed.com
日志 : 初版V1.0 2019/1/17 左忠凯创建
***************************************************************/
#include "bsp_spi.h"
#include "bsp_gpio.h"
#include "stdio.h"
/*
* @description : 初始化SPI
* @param - base : 要初始化的SPI
* @return : 无
*/
void spi_init(ECSPI_Type *base)
{
/* 配置CONREG寄存器
* bit0 : 1 使能ECSPI
* bit3 : 1 当向TXFIFO写入数据以后立即开启SPI突发。
* bit[7:4] : 0001 SPI通道0主模式，根据实际情况选择，
* 开发板上的ICM-20608接在SS0上，所以设置通道0为主模式
* bit[19:18]: 00 选中通道0(其实不需要，因为片选信号我们我们自己控制)
* bit[31:20]: 0x7 突发长度为8个bit。
*/
base->CONREG = 0; /* 先清除控制寄存器 */
base->CONREG |= (1 << 0) | (1 << 3) | (1 << 4) | (7 << 20); /* 配置CONREG寄存器 */
/*
* ECSPI通道0设置,即设置CONFIGREG寄存器
* bit0: 0 通道0 PHA为0
* bit4: 0 通道0 SCLK高电平有效
* bit8: 0 通道0片选信号 当SMC为1的时候此位无效
* bit12： 0 通道0 POL为0
* bit16： 0 通道0 数据线空闲时高电平
* bit20: 0 通道0 时钟线空闲时低电平
*/
base->CONFIGREG = 0; /* 设置通道寄存器 */
/*
* ECSPI通道0设置，设置采样周期
* bit[14:0] : 0X2000 采样等待周期，比如当SPI时钟为10MHz的时候
* 0X2000就等于1/10000 * 0X2000 = 0.8192ms，也就是连续
* 读取数据的时候每次之间间隔0.8ms
* bit15 : 0 采样时钟源为SPI CLK
* bit[21:16]: 0 片选延时，可设置为0~63
*/
base->PERIODREG = 0X2000; /* 设置采样周期寄存器 */
/*
* ECSPI的SPI时钟配置，SPI的时钟源来源于pll3_sw_clk/8=480/8=60MHz
* 通过设置CONREG寄存器的PER_DIVIDER(bit[11:8])和POST_DIVEDER(bit[15:12])来
* 对SPI时钟源分频，获取到我们想要的SPI时钟：
* SPI CLK = (SourceCLK / PER_DIVIDER) / (2^POST_DIVEDER)
* 比如我们现在要设置SPI时钟为6MHz，那么PER_DIVEIDER和POST_DEIVIDER设置如下：
* PER_DIVIDER = 0X9。
* POST_DIVIDER = 0X0。
* SPI CLK = 60000000/(0X9 + 1) = 60000000=6MHz
*/
base->CONREG &= ~((0XF << 12) | (0XF << 8)); /* 清除PER_DIVDER和POST_DIVEDER以前的设置 */
base->CONREG |= (0X9 << 12); /* 设置SPI CLK = 6MHz */
}
/*
* @description : SPI通道0发送/接收一个字节的数据
* @param - base : 要使用的SPI
* @param - txdata : 要发送的数据
* @return : 无
*/
unsigned char spich0_readwrite_byte(ECSPI_Type *base, unsigned char txdata)
{
uint32_t spirxdata = 0;
uint32_t spitxdata = txdata;
/* 选择通道0 */
base->CONREG &= ~(3 << 18);
base->CONREG |= (0 << 18);
while((base->STATREG & (1 << 0)) == 0){} /* 等待发送FIFO为空 */
base->TXDATA = spitxdata;
while((base->STATREG & (1 << 3)) == 0){} /* 等待接收FIFO有数据 */
spirxdata = base->RXDATA;
return spirxdata;
}
ICM-20608
/***************************************************************
Copyright © zuozhongkai Co., Ltd. 1998-2019. All rights reserved.
文件名 : bsp_icm20608.c
作者 : 左忠凯
版本 : V1.0
描述 : ICM20608驱动文件。
其他 : 无
论坛 : www.wtmembed.com
日志 : 初版V1.0 2019/3/26 左忠凯创建
***************************************************************/
#include "bsp_icm20608.h"
#include "bsp_delay.h"
#include "bsp_spi.h"
#include "stdio.h"
struct icm20608_dev_struc icm20608_dev; /* icm20608设备 */
/*
* @description : 初始化ICM20608
* @param : 无
* @return : 0 初始化成功，其他值 初始化失败
*/
unsigned char icm20608_init(void)
{
unsigned char regvalue;
gpio_pin_config_t cs_config;
/* 1、ESPI3 IO初始化
* ECSPI3_SCLK -> UART2_RXD
* ECSPI3_MISO -> UART2_RTS
* ECSPI3_MOSI -> UART2_CTS
*/
IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART2_RX_DATA_ECSPI3_SCLK, 0);
IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART2_CTS_B_ECSPI3_MOSI, 0);
IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART2_RTS_B_ECSPI3_MISO, 0);
/* 配置SPI SCLK MISO MOSI IO属性
*bit 16: 0 HYS关闭
*bit [15:14]: 00 默认100K下拉
*bit [13]: 0 keeper功能
*bit [12]: 1 pull/keeper使能
*bit [11]: 0 关闭开路输出
*bit [7:6]: 10 速度100Mhz
*bit [5:3]: 110 驱动能力为R0/6
*bit [0]: 1 高转换率
*/
IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART2_RX_DATA_ECSPI3_SCLK, 0x10B1);
IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART2_CTS_B_ECSPI3_MOSI, 0x10B1);
IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART2_RTS_B_ECSPI3_MISO, 0x10B1);
IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART2_TX_DATA_GPIO1_IO20, 0);
IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART2_TX_DATA_GPIO1_IO20, 0X10B0);
cs_config.direction = kGPIO_DigitalOutput;
cs_config.outputLogic = 0;
gpio_init(GPIO1, 20, &cs_config);
/* 2、初始化SPI */
spi_init(ECSPI3);
icm20608_write_reg(ICM20_PWR_MGMT_1, 0x80); /* 复位，复位后为0x40,睡眠模式 */
delayms(50);
icm20608_write_reg(ICM20_PWR_MGMT_1, 0x01); /* 关闭睡眠，自动选择时钟 */
delayms(50);
regvalue = icm20608_read_reg(ICM20_WHO_AM_I);
printf("icm20608 id = %#X\r\n", regvalue);
if(regvalue != ICM20608G_ID && regvalue != ICM20608D_ID)
return 1;
icm20608_write_reg(ICM20_SMPLRT_DIV, 0x00); /* 输出速率是内部采样率 */
icm20608_write_reg(ICM20_GYRO_CONFIG, 0x18); /* 陀螺仪±2000dps量程 */
icm20608_write_reg(ICM20_ACCEL_CONFIG, 0x18); /* 加速度计±16G量程 */
icm20608_write_reg(ICM20_CONFIG, 0x04); /* 陀螺仪低通滤波BW=20Hz */
icm20608_write_reg(ICM20_ACCEL_CONFIG2, 0x04); /* 加速度计低通滤波BW=21.2Hz */
icm20608_write_reg(ICM20_PWR_MGMT_2, 0x00); /* 打开加速度计和陀螺仪所有轴 */
icm20608_write_reg(ICM20_LP_MODE_CFG, 0x00); /* 关闭低功耗 */
icm20608_write_reg(ICM20_FIFO_EN, 0x00); /* 关闭FIFO */
return 0;
}
/*
* @description : 写ICM20608指定寄存器
* @param - reg : 要读取的寄存器地址
* @param - value: 要写入的值
* @return : 无
*/
void icm20608_write_reg(unsigned char reg, unsigned char value)
{
/* ICM20608在使用SPI接口的时候寄存器地址
* 只有低7位有效,寄存器地址最高位是读/写标志位
* 读的时候要为1，写的时候要为0。
*/
reg &= ~0X80;
ICM20608_CSN(0); /* 使能SPI传输 */
spich0_readwrite_byte(ECSPI3, reg); /* 发送寄存器地址 */
spich0_readwrite_byte(ECSPI3, value); /* 发送要写入的值 */
ICM20608_CSN(1); /* 禁止SPI传输 */
}
/*
* @description : 读取ICM20608寄存器值
* @param - reg : 要读取的寄存器地址
* @return : 读取到的寄存器值
*/
unsigned char icm20608_read_reg(unsigned char reg)
{
unsigned char reg_val;
/* ICM20608在使用SPI接口的时候寄存器地址
* 只有低7位有效,寄存器地址最高位是读/写标志位
* 读的时候要为1，写的时候要为0。
*/
reg |= 0x80;
ICM20608_CSN(0); /* 使能SPI传输 */
spich0_readwrite_byte(ECSPI3, reg); /* 发送寄存器地址 */
reg_val = spich0_readwrite_byte(ECSPI3, 0XFF); /* 读取寄存器的值 */
ICM20608_CSN(1); /* 禁止SPI传输 */
return(reg_val); /* 返回读取到的寄存器值 */
}
/*
* @description : 读取ICM20608连续多个寄存器
* @param - reg : 要读取的寄存器地址
* @return : 读取到的寄存器值
*/
void icm20608_read_len(unsigned char reg, unsigned char *buf, unsigned char len)
{
unsigned char i;
/* ICM20608在使用SPI接口的时候寄存器地址，只有低7位有效,
* 寄存器地址最高位是读/写标志位读的时候要为1，写的时候要为0。
*/
reg |= 0x80;
ICM20608_CSN(0); /* 使能SPI传输 */
spich0_readwrite_byte(ECSPI3, reg); /* 发送寄存器地址 */
for(i = 0; i < len; i++) /* 顺序读取寄存器的值 */
{
buf[i] = spich0_readwrite_byte(ECSPI3, 0XFF);
}
ICM20608_CSN(1); /* 禁止SPI传输 */
}
/*
* @description : 获取陀螺仪的分辨率
* @param : 无
* @return : 获取到的分辨率
*/
float icm20608_gyro_scaleget(void)
{
unsigned char data;
float gyroscale;
data = (icm20608_read_reg(ICM20_GYRO_CONFIG) >> 3) & 0X3;
switch(data) {
case 0:
gyroscale = 131;
break;
case 1:
gyroscale = 65.5;
break;
case 2:
gyroscale = 32.8;
break;
case 3:
gyroscale = 16.4;
break;
}
return gyroscale;
}
/*
* @description : 获取加速度计的分辨率
* @param : 无
* @return : 获取到的分辨率
*/
unsigned short icm20608_accel_scaleget(void)
{
unsigned char data;
unsigned short accelscale;
data = (icm20608_read_reg(ICM20_ACCEL_CONFIG) >> 3) & 0X3;
switch(data) {
case 0:
accelscale = 16384;
break;
case 1:
accelscale = 8192;
break;
case 2:
accelscale = 4096;
break;
case 3:
accelscale = 2048;
break;
}
return accelscale;
}
/*
* @description : 读取ICM20608的加速度、陀螺仪和温度原始值
* @param : 无
* @return : 无
*/
void icm20608_getdata(void)
{
float gyroscale;
unsigned short accescale;
unsigned char data[14];
icm20608_read_len(ICM20_ACCEL_XOUT_H, data, 14);
gyroscale = icm20608_gyro_scaleget();
accescale = icm20608_accel_scaleget();
icm20608_dev.accel_x_adc = (signed short)((data[0] << 8) | data[1]);
icm20608_dev.accel_y_adc = (signed short)((data[2] << 8) | data[3]);
icm20608_dev.accel_z_adc = (signed short)((data[4] << 8) | data[5]);
icm20608_dev.temp_adc = (signed short)((data[6] << 8) | data[7]);
icm20608_dev.gyro_x_adc = (signed short)((data[8] << 8) | data[9]);
icm20608_dev.gyro_y_adc = (signed short)((data[10] << 8) | data[11]);
icm20608_dev.gyro_z_adc = (signed short)((data[12] << 8) | data[13]);
/* 计算实际值 */
icm20608_dev.gyro_x_act = ((float)(icm20608_dev.gyro_x_adc) / gyroscale) * 100;
icm20608_dev.gyro_y_act = ((float)(icm20608_dev.gyro_y_adc) / gyroscale) * 100;
icm20608_dev.gyro_z_act = ((float)(icm20608_dev.gyro_z_adc) / gyroscale) * 100;
icm20608_dev.accel_x_act = ((float)(icm20608_dev.accel_x_adc) / accescale) * 100;
icm20608_dev.accel_y_act = ((float)(icm20608_dev.accel_y_adc) / accescale) * 100;
icm20608_dev.accel_z_act = ((float)(icm20608_dev.accel_z_adc) / accescale) * 100;
icm20608_dev.temp_act = (((float)(icm20608_dev.temp_adc) - 25 ) / 326.8 + 25) * 100;
}
main.c
/**************************************************************
Copyright © zuozhongkai Co., Ltd. 1998-2019. All rights reserved.
文件名 : mian.c
作者 : 左忠凯
版本 : V1.0
描述 : I.MX6U开发板裸机实验19 SPI实验
其他 : SPI也是最常用的接口，ZERO开发板上有一个6轴传感器ICM20608，
这个六轴传感器就是SPI接口的，本实验就来学习如何驱动I.MX6U
的SPI接口，并且通过SPI接口读取ICM20608的数据值。
论坛 : www.wtmembed.com
日志 : 初版V1.0 2019/1/17 左忠凯创建
**************************************************************/
#include "bsp_clk.h"
#include "bsp_delay.h"
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_beep.h"
#include "bsp_key.h"
#include "bsp_int.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "bsp_lcd.h"
#include "bsp_lcdapi.h"
#include "bsp_rtc.h"
#include "bsp_icm20608.h"
#include "bsp_spi.h"
#include "stdio.h"
/*
* @description : 指定的位置显示整数数据
* @param - x : X轴位置
* @param - y : Y轴位置
* @param - size: 字体大小
* @param - num : 要显示的数据
* @return : 无
*/
void integer_display(unsigned short x, unsigned short y, unsigned char size, signed int num)
{
char buf[200];
lcd_fill(x, y, x + 50, y + size, tftlcd_dev.backcolor);
memset(buf, 0, sizeof(buf));
if(num < 0)
sprintf(buf, "-%d", -num);
else
sprintf(buf, "%d", num);
lcd_show_string(x, y, 50, size, size, buf);
}
/*
* @description : 指定的位置显示小数数据,比如5123，显示为51.23
* @param - x : X轴位置
* @param - y : Y轴位置
* @param - size: 字体大小
* @param - num : 要显示的数据，实际小数扩大100倍，
* @return : 无
*/
void decimals_display(unsigned short x, unsigned short y, unsigned char size, signed int num)
{
signed int integ; /* 整数部分 */
signed int fract; /* 小数部分 */
signed int uncomptemp = num;
char buf[200];
if(num < 0)
uncomptemp = -uncomptemp;
integ = uncomptemp / 100;
fract = uncomptemp % 100;
memset(buf, 0, sizeof(buf));
if(num < 0)
sprintf(buf, "-%d.%d", integ, fract);
else
sprintf(buf, "%d.%d", integ, fract);
lcd_fill(x, y, x + 60, y + size, tftlcd_dev.backcolor);
lcd_show_string(x, y, 60, size, size, buf);
}
/*
* @description : 使能I.MX6U的硬件NEON和FPU
* @param : 无
* @return : 无
*/
void imx6ul_hardfpu_enable(void)
{
uint32_t cpacr;
uint32_t fpexc;
/* 使能NEON和FPU */
cpacr = __get_CPACR();
cpacr = (cpacr & ~(CPACR_ASEDIS_Msk | CPACR_D32DIS_Msk))
| (3UL << CPACR_cp10_Pos) | (3UL << CPACR_cp11_Pos);
__set_CPACR(cpacr);
fpexc = __get_FPEXC();
fpexc |= 0x40000000UL;
__set_FPEXC(fpexc);
}
/*
* @description : main函数
* @param : 无
* @return : 无
*/
int main(void)
{
unsigned char state = OFF;
imx6ul_hardfpu_enable(); /* 使能I.MX6U的硬件浮点 */
int_init(); /* 初始化中断(一定要最先调用！) */
imx6u_clkinit(); /* 初始化系统时钟 */
delay_init(); /* 初始化延时 */
clk_enable(); /* 使能所有的时钟 */
led_init(); /* 初始化led */
beep_init(); /* 初始化beep */
uart_init(); /* 初始化串口，波特率115200 */
lcd_init(); /* 初始化LCD */
tftlcd_dev.forecolor = LCD_RED;
lcd_show_string(50, 10, 400, 24, 24, (char*)"ALPHA-IMX6U SPI TEST");
lcd_show_string(50, 40, 200, 16, 16, (char*)"ICM20608 TEST");
lcd_show_string(50, 60, 200, 16, 16, (char*)"ATOM@ALIENTEK");
lcd_show_string(50, 80, 200, 16, 16, (char*)"2019/3/27");
while(icm20608_init()) /* 初始化ICM20608 */
{
lcd_show_string(50, 100, 200, 16, 16, (char*)"ICM20608 Check Failed!");
delayms(500);
lcd_show_string(50, 100, 200, 16, 16, (char*)"Please Check! ");
delayms(500);
}
lcd_show_string(50, 100, 200, 16, 16, (char*)"ICM20608 Ready");
lcd_show_string(50, 130, 200, 16, 16, (char*)"accel x:");
lcd_show_string(50, 150, 200, 16, 16, (char*)"accel y:");
lcd_show_string(50, 170, 200, 16, 16, (char*)"accel z:");
lcd_show_string(50, 190, 200, 16, 16, (char*)"gyro x:");
lcd_show_string(50, 210, 200, 16, 16, (char*)"gyro y:");
lcd_show_string(50, 230, 200, 16, 16, (char*)"gyro z:");
lcd_show_string(50, 250, 200, 16, 16, (char*)"temp :");
lcd_show_string(50 + 181, 130, 200, 16, 16, (char*)"g");
lcd_show_string(50 + 181, 150, 200, 16, 16, (char*)"g");
lcd_show_string(50 + 181, 170, 200, 16, 16, (char*)"g");
lcd_show_string(50 + 181, 190, 200, 16, 16, (char*)"o/s");
lcd_show_string(50 + 181, 210, 200, 16, 16, (char*)"o/s");
lcd_show_string(50 + 181, 230, 200, 16, 16, (char*)"o/s");
lcd_show_string(50 + 181, 250, 200, 16, 16, (char*)"C");
tftlcd_dev.forecolor = LCD_BLUE;
while(1)
{
icm20608_getdata();
integer_display(50 + 70, 130, 16, icm20608_dev.accel_x_adc);
integer_display(50 + 70, 150, 16, icm20608_dev.accel_y_adc);
integer_display(50 + 70, 170, 16, icm20608_dev.accel_z_adc);
integer_display(50 + 70, 190, 16, icm20608_dev.gyro_x_adc);
integer_display(50 + 70, 210, 16, icm20608_dev.gyro_y_adc);
integer_display(50 + 70, 230, 16, icm20608_dev.gyro_z_adc);
integer_display(50 + 70, 250, 16, icm20608_dev.temp_adc);
decimals_display(50 + 70 + 50, 130, 16, icm20608_dev.accel_x_act);
decimals_display(50 + 70 + 50, 150, 16, icm20608_dev.accel_y_act);
decimals_display(50 + 70 + 50, 170, 16, icm20608_dev.accel_z_act);
decimals_display(50 + 70 + 50, 190, 16, icm20608_dev.gyro_x_act);
decimals_display(50 + 70 + 50, 210, 16, icm20608_dev.gyro_y_act);
decimals_display(50 + 70 + 50, 230, 16, icm20608_dev.gyro_z_act);
decimals_display(50 + 70 + 50, 250, 16, icm20608_dev.temp_act);
#if 0
printf("accel x = %d\r\n",icm20608_dev.accel_x_adc);
printf("accel y = %d\r\n",icm20608_dev.accel_y_adc);
printf("accel z = %d\r\n",icm20608_dev.accel_z_adc);
printf("gyrp x = %d\r\n",icm20608_dev.gyro_x_adc);
printf("gyro y = %d\r\n",icm20608_dev.gyro_y_adc);
printf("gyro z = %d\r\n",icm20608_dev.gyro_z_adc);
printf("temp = %d\r\n",icm20608_dev.temp_adc);
#endif
delayms(120);
state = !state;
led_switch(LED0,state);
}
return 0;
}
4.2 陀螺仪角速度及加速度计算方式
陀螺仪
如果陀螺仪所设置的分辨率范围为 ±250，即 -250~+250，也就是 500°/s。
ADC数据的位数为 16位，即 0~65535，也就是 65536。那么一度对应多大的数据呢？
65536/500 = 131.07
举例说明：
如果所设置的分辨率范围为 ±250，读取到的 ADC值是 1000，那么陀螺仪的角速度是多少？
当前陀螺仪的角速度为：
1000 / 131 = 7.6°/s
加速度
举例说明：
如果加速度计设置的分辨率范围为 ±2，即 -2~+2，也就是 4。
ADC值的位数为 16位，即 0~65535，也就是 65536。一度则对应多大的 ADC值呢？
65536/4 = 16384
如果此时读取到的 ADC值为 2，则这时的加速度计的加速度是多少？
3 * 16384 = 32767