江科大学习笔记 _12.软件IIC
IIC硬件电路
IIC两条线（SCL/SDA）开漏输出 三极管导通时，接地，强下拉；截止时，浮空；
开漏加弱上拉模式
添加上拉电阻，阻值4.7KΩ
void MyIIC_W_SCL(uint8_t Bitvalue)//控制SCL电平 Bitvalue：0 or 1
{
GPIO_WriteBit(IIC_Port,IIC_SCL,(BitAction)Bitvalue);
Delay_us(10);
}
void MyIIC_W_SDA(uint8_t Bitvalue)//控制SDA电平 Bitvalue：0 or 1
{
GPIO_WriteBit(IIC_Port,IIC_SDA,(BitAction)Bitvalue);
Delay_us(10);
}
uint8_t MyIIC_R_SDA(void)//读SDA电平 返回：0 or 1
{
uint8_t Bitvalue;
Bitvalue = GPIO_ReadInputDataBit(IIC_Port,IIC_SDA);
Delay_us(10);
return Bitvalue;
}
IIC初始化
//初始化IIC：配置两个GPIO端口，开漏输出
void MyIIC_Init(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;//开漏输出
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = IIC_SCL|IIC_SDA;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(IIC_Port,&GPIO_InitStruct);
GPIO_SetBits(IIC_Port,IIC_SCL|IIC_SDA);//置高电平，IIC中的空闲状态
}
IIC起始、结束
类型串口中的起始位和停止位
void MyIIC_Start(void)
{
MyIIC_W_SDA(1);
MyIIC_W_SCL(1);
MyIIC_W_SDA(0);
MyIIC_W_SCL(0);
}
void MyIIC_Stop(void)
{
MyIIC_W_SDA(0);
//MyIIC_W_SCL(0);
MyIIC_W_SCL(1);
MyIIC_W_SDA(1);
}
SCL全程由主机控制
主机发送数据：
SCL低电平时，主机放置数据位到SDA线上，然后拉高SCL；经过一段时间（等待从机读取），继续拉低SCL传输下一位数据，重复8次即为一个字节。
从机在SCL高电平时（上升沿）读取SDA电平（数据）；
低电平主机放数据，高电平从机读数据
void MyIIC_SendByte(uint8_t Byte)
{
int8_t i;
//写SDA时 默认SCL低电平
for(i = 7; i >= 0; i--)
{
//一个字节分为 8位，从高到低一次发送
MyIIC_W_SDA(Byte & (1 << i));
MyIIC_W_SCL(1);//从机在SCL高电平时读走这个电平
MyIIC_W_SCL(0);//拉低再写电平
}
}
主机接收数据：
主机需要释放SDA线的控制权，将控制权交给从机
在SCL低电平期间，从机将数据位放在SDA线上，SCL高电平时，主机读取SDA数据（电平）
低电平从机放数据，高电平主机读数据
uint8_t MyIIC_ReceiveByte(void)
{
uint8_t Byte = 0x00;
int8_t i;
//主机读SDA时，默认SCL低电平
MyIIC_W_SDA(1);//释放SDA
for(i = 7; i >= 0; i--)
{
//这时从机写SDA电平
MyIIC_W_SCL(1);//SCL置高，主机读
if(MyIIC_R_SDA() == 1) {Byte |= (1 << i);}
MyIIC_W_SCL(0);//读取完之后，继续把SCL拉低，等待从机写
}
return Byte;
}
应答机制
和发送一位数据的机制相同；
主机接收完一个字节，发送一个应答位，0为应答，1为非应答
void MyIIC_SendAck(uint8_t AckBit)
{
MyIIC_W_SDA(AckBit);
MyIIC_W_SCL(1);//从机在SCL高点平时读走这个电平
MyIIC_W_SCL(0);//拉低再写电平
}
主机接收应答
主机发送完一个字节，接收一个应答位，0为应答，1为非应答
（判断从机是否应答）（需要释放SDA控制权给从机）
uint8_t MyIIC_ReceiveAck(void)
{
uint8_t AckByte;
MyIIC_W_SDA(1);//释放SDA
//这时从机写SDA电平
MyIIC_W_SCL(1);//SCL置高，主机读
AckByte = MyIIC_R_SDA();
MyIIC_W_SCL(0);//读取完之后，继续把SCL拉低，等待从机写
return AckByte;
}
S：起始 从机地址7位 + 读写1位 应答位
读取位：(0写入/1读入)
#define MPU6050_ADDRESS 0XD0 //芯片地址
//MPU6050 在寄存器地址上写数据时序
void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddress, uint8_t Data)
{
MyIIC_Start();
MyIIC_SendByte(MPU6050_ADDRESS);
MyIIC_ReceiveAck();
MyIIC_SendByte(RegAddress);
MyIIC_ReceiveAck();
MyIIC_SendByte(Data);
MyIIC_ReceiveAck();
MyIIC_Stop();
}
较少用，因为不能指定读地址，只能根据寄存器地址指针读数据
看图
先起始，第一个字节为地址（7位）加写（1位），一个应答位 ，
再发一个寄存器地址，寄存器地址指针这时指向了这个地址
重新起始，读当前位置，SDA交给从机写，应答，停止
uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddress)
{
uint8_t Data;
MyIIC_Start();
MyIIC_SendByte(MPU6050_ADDRESS);
MyIIC_ReceiveAck();
MyIIC_SendByte(RegAddress);
MyIIC_ReceiveAck();
MyIIC_Start();
MyIIC_SendByte(MPU6050_ADDRESS|0x01);
MyIIC_ReceiveAck();
Data = MyIIC_ReceiveByte();
MyIIC_SendAck(1);//只读一个字节，不给应答
//如果要读取多个字节 for循环32 33 行，最后一个字节应答1，之前应答0
MyIIC_Stop();
return Data;
}
MPU6050参数
void MPU6050_Init()
{
MyIIC_Init();
//以下配置需要看芯片的寄存器手册
MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_1, 0x01);//电源管理寄存器1，解除睡眠，选择X轴陀螺仪时钟
MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_2, 0x00);//电源管理寄存器2，6轴均不待机
MPU6050_WriteReg(MPU6050_SMPLRT_DIV, 0x09);//时钟分频 0x09 10分频
MPU6050_WriteReg(MPU6050_CONFIG, 0x06); //数字低通滤波器 ， 最大滤波参数
MPU6050_WriteReg(MPU6050_GYRO_CONFIG, 0x18);//陀螺仪配置寄存器 ，最大量程
MPU6050_WriteReg(MPU6050_ACCEL_CONFIG, 0x18);//加速度计配置寄存器 ， 最大量程
}
获取数据全部封装在这个函数中
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;
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_H);
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_L);
*AccX = (DataH << 8) | DataL;//uint8_t 左移8位 会自动类型转换 为uint16
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_H);
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_L);
*AccY = (DataH << 8) | DataL;
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_H);
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_L);
*AccZ = (DataH << 8) | DataL;
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_H);
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_L);
*GyroX = (DataH << 8) | DataL;
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_H);
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_L);
*GyroY = (DataH << 8) | DataL;
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_H);
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_L);
*GyroZ = (DataH << 8) | DataL;
}
uint8_t MPU6050_GetID(void)
{
return (MPU6050_ReadReg(MPU6050_WHO_AM_I));
}
