STM32江科大----IIC

聲明：本人跟隨b站江科大學習，本文章是觀看完視頻后的一些個人總結和經驗分享，也同時為了方便日后的復習，如果有錯誤請各位大佬指出，如果對你有幫助可以點個贊小小鼓勵一下，本文章建議配合原視頻使用??

如果你也正在學習STM32可以訂閱本專欄，后續將不定期更新( ? 3?)??
如有侵權，請私信聯系刪除
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文章目錄

  • 前言
  • 理論部分
    • 有關IIC理論部分
    • MPU6050
      • 參數和簡介
      • 硬件電路
      • 內部框圖
    • IIC通訊外設
      • IIC外設簡介
      • IIC框圖
      • IIC基本結構（一主多從）
      • 時序---主機發送
      • 時序---主機接受
      • 軟件和硬件的波形對比（上為軟件，下為硬件）
  • 代碼部分
    • 軟件模擬iic
    • 硬件模擬iic

前言

  • 弄清IIC時序結構以及硬件要求
  • MPU6050的基本參數和大概使用方法
  • 一般情況下軟件實現iic比硬件更為常用，但是硬件也有其優勢，比如：可節省軟件資源，可實現完整的多主機通訊模型，時序波形規整，通訊速率快，一般用于對性能指標要求高，軟件iic則更為靈活，比如iic總線理論上可無限開辟，而硬件iic外設有限

理論部分

有關IIC理論部分

有關iic的理論知識可以看一下我的這篇文章iic的時序結構，就不做多余贅述了，個人覺得up在32里面講iic比51清楚，有興趣的小伙伴還是建議看一下32的iic原視頻

MPU6050

參數和簡介

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  • 理論上陀螺儀傳感器是可以直接測量處具體角度的，但這里只能測量出角加速度，最后的角度的話需要另外計算，比如對角速度積分
  • 加速度計具有靜態穩定性，不具有動態穩定性，內部工作原理其實就是F=ma，m在里面為一個已知小球重量，用類似于彈簧測力計的東西測量出小球對一個面的壓力，用壓力除以m，就是該面方向上的加速度
  • 陀螺儀計具有動態穩定性，不具有靜態穩定性，因為靜止時角速度值會因為噪聲而無法完全歸零，經過積分的不斷累積，這個小噪聲就會導致積分會產生一個角度的緩慢漂移，最后就不準確

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  • 16位的ADC就是2^16=65536，但是由于加速度計和陀螺儀計都是存在方向的，所以就平分65536，一半為正值，一半為負值
  • 不同量程的選擇，測量范圍也會變化，量程越大測量范圍越大，但是分辨率會變低
  • 從機地址有兩種表示方法，一種是將7位作為從機地址，那么110 1000就是0x68，那么要加上讀寫位就是0x68 | 讀寫位，也可以表示為11010000，那么就是加上讀寫位表示從機地址，也就是0xD0，那么0xD0就是寫地址，0xD1就是讀地址

硬件電路

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  • XCL和XDA用于擴展設備，例如氣壓計等等
  • AD0用于配置從機地址最低位，也就是第8位，默認是0
  • 若使用中斷，則中斷可引起INT電平跳變

內部框圖

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IIC通訊外設

IIC外設簡介

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  • 10位地址模式：也就是前五位必須是11110作為10位尋址標志位，然后第一個字節有7個地址位和一位讀寫位，第二個字節有8個地址位，那么第一個字節的7個地址位中的前五位為標志位，后兩位和第二個字節的8位為地址位，總共10位就是1024種情況
  • SMBus是系統管理總線，主要用于電源管理系統，了解即可

IIC框圖

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主要分為SDA和SCL兩個部分，SDA主要與DR和數據移位寄存器有關，其過程類似于串口，SCL主要和CCR，CR，SR有關，其余部分了解即可

IIC基本結構（一主多從）

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  • 由于高位先行，所以移位寄存器是向左移位，主要通訊過程還是看移位寄存器和DR的配合，一個SCL時鐘移位一次，移位8次可將一個字節放在SDA線上，大概流程就是，先將數據寫入DR,當移位寄存器是空的時候，就轉到移位寄存器然后發送(對應后面時序的數據寄存器空和移位寄存器空)
  • GPIO口都要配置成復用開漏輸出模式，因為使用的是片上外設

時序—主機發送

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  • EVx（Event x）即事件x，使用事件來表示相當于一個大的標志位包含多個小標志位，有專門的函數來讀取這個大標志位，也就是配置CR會產生多個不同標志位組合形成了EVx這個大標志位

時序—主機接受

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需要注意的是在使用多字節接受時EV7之前需要清除應答位和停止條件的產生位，然后再檢測EV7事件的發生，最后要將ACK應答位置1，防止產生更多讀取多字節的操作
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軟件和硬件的波形對比（上為軟件，下為硬件）

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大概的區別：

  • 軟件波形不規整，SCL高電平占空比不一致,硬件則十分規整
  • 軟件中SDA在SCL拉低SCL變換數據時存在較大延時，硬件則延時很小，基本上在SCL拉低的瞬間就立馬變換SDA
  • 圖中RA應答結束時，硬件產生了一個小尖峰，而軟件則產生一個峰值延遲，這是在RA結束時,從機立馬就釋放了SDA將SDA操縱權歸還主機,讓主機準備發送下一個數據0，但是這里軟件主機延遲了一會才拉低SDA，將0放在SDA線上，硬件則是主機立馬就拉低SDA，所以沒有產生那個峰值延遲而是產生一個尖峰

代碼部分

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軟件模擬iic

軟件模擬說明白了就是實現代碼模擬時序結構，達到發送字節的效果，和以前51里面的寫法基本相同
MyI2C.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"/*引腳配置層*//*** 函    數：I2C寫SCL引腳電平* 參    數：BitValue 協議層傳入的當前需要寫入SCL的電平，范圍0~1* 返 回 值：無* 注意事項：此函數需要用戶實現內容，當BitValue為0時，需要置SCL為低電平，當BitValue為1時，需要置SCL為高電平*/
void MyI2C_W_SCL(uint8_t BitValue)
{GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_10, (BitAction)BitValue);		//根據BitValue，設置SCL引腳的電平Delay_us(10);												//延時10us，防止時序頻率超過要求
}/*** 函    數：I2C寫SDA引腳電平* 參    數：BitValue 協議層傳入的當前需要寫入SDA的電平，范圍0~1* 返 回 值：無* 注意事項：此函數需要用戶實現內容，當BitValue為0時，需要置SDA為低電平，當BitValue為1時，需要置SDA為高電平*/
void MyI2C_W_SDA(uint8_t BitValue)
{GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_11, (BitAction)BitValue);		//根據BitValue，設置SDA引腳的電平，BitValue要實現非0即1的特性Delay_us(10);												//延時10us，防止時序頻率超過要求
}/*** 函    數：I2C讀SDA引腳電平* 參    數：無* 返 回 值：協議層需要得到的當前SDA的電平，范圍0~1* 注意事項：此函數需要用戶實現內容，當前SDA為低電平時，返回0，當前SDA為高電平時，返回1*/
uint8_t MyI2C_R_SDA(void)
{uint8_t BitValue;BitValue = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_11);		//讀取SDA電平Delay_us(10);												//延時10us，防止時序頻率超過要求return BitValue;											//返回SDA電平
}/*** 函    數：I2C初始化* 參    數：無* 返 回 值：無* 注意事項：此函數需要用戶實現內容，實現SCL和SDA引腳的初始化*/
void MyI2C_Init(void)
{/*開啟時鐘*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);	//開啟GPIOB的時鐘/*GPIO初始化*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);					//將PB10和PB11引腳初始化為開漏輸出/*設置默認電平*/GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11);			//設置PB10和PB11引腳初始化后默認為高電平（釋放總線狀態）
}/*協議層*//*** 函    數：I2C起始* 參    數：無* 返 回 值：無*/
void MyI2C_Start(void)
{MyI2C_W_SDA(1);							//釋放SDA，確保SDA為高電平//其實先釋放SCL也可以，但是若SCL還被未釋放在高電平時，//此時SDA被釋放，根據停止的時序結構就會產生一個停止信號MyI2C_W_SCL(1);							//釋放SCL，確保SCL為高電平MyI2C_W_SDA(0);							//在SCL高電平期間，拉低SDA，產生起始信號MyI2C_W_SCL(0);							//起始后把SCL也拉低，即為了占用總線，也為了方便總線時序的拼接
}/*** 函    數：I2C終止* 參    數：無* 返 回 值：無*/
void MyI2C_Stop(void)
{MyI2C_W_SDA(0);							//拉低SDA，確保SDA為低電平MyI2C_W_SCL(1);							//釋放SCL，使SCL呈現高電平MyI2C_W_SDA(1);							//在SCL高電平期間，釋放SDA，產生終止信號
}/*** 函    數：I2C發送一個字節* 參    數：Byte 要發送的一個字節數據，范圍：0x00~0xFF* 返 回 值：無*/
void MyI2C_SendByte(uint8_t Byte)
{uint8_t i;for (i = 0; i < 8; i ++)				//循環8次，主機依次發送數據的每一位{/*兩個!可以對數據進行兩次邏輯取反，作用是把非0值統一轉換為1，即：!!(0) = 0，!!(非0) = 1*/MyI2C_W_SDA(!!(Byte & (0x80 >> i)));//使用掩碼的方式取出Byte的指定一位數據并寫入到SDA線MyI2C_W_SCL(1);						//釋放SCL，從機在SCL高電平期間讀取SDAMyI2C_W_SCL(0);						//拉低SCL，主機開始發送下一位數據}
}/*** 函    數：I2C接收一個字節* 參    數：無* 返 回 值：接收到的一個字節數據，范圍：0x00~0xFF*/
uint8_t MyI2C_ReceiveByte(void)
{uint8_t i, Byte = 0x00;					//定義接收的數據，并賦初值0x00，此處必須賦初值0x00，后面會用到MyI2C_W_SDA(1);							//接收前，主機先確保釋放SDA，避免干擾從機的數據發送for (i = 0; i < 8; i ++)				//循環8次，主機依次接收數據的每一位{MyI2C_W_SCL(1);						//釋放SCL，主機機在SCL高電平期間讀取SDAif (MyI2C_R_SDA()){Byte |= (0x80 >> i);}	//讀取SDA數據，并存儲到Byte變量//當SDA為1時，置變量指定位為1，當SDA為0時，不做處理，指定位為默認的初值0MyI2C_W_SCL(0);						//拉低SCL，從機在SCL低電平期間寫入SDA}return Byte;							//返回接收到的一個字節數據
}/*** 函    數：I2C發送應答位* 參    數：Byte 要發送的應答位，范圍：0~1，0表示應答，1表示非應答* 返 回 值：無*/
void MyI2C_SendAck(uint8_t AckBit)
{MyI2C_W_SDA(AckBit);					//主機把應答位數據放到SDA線MyI2C_W_SCL(1);							//釋放SCL，從機在SCL高電平期間，讀取應答位MyI2C_W_SCL(0);							//拉低SCL，開始下一個時序模塊
}/*** 函    數：I2C接收應答位* 參    數：無* 返 回 值：接收到的應答位，范圍：0~1，0表示應答，1表示非應答*/
uint8_t MyI2C_ReceiveAck(void)
{uint8_t AckBit;							//定義應答位變量MyI2C_W_SDA(1);							//接收前，主機先確保釋放SDA，避免干擾從機的數據發送MyI2C_W_SCL(1);							//釋放SCL，主機機在SCL高電平期間讀取SDAAckBit = MyI2C_R_SDA();					//將應答位存儲到變量里MyI2C_W_SCL(0);							//拉低SCL，開始下一個時序模塊return AckBit;							//返回定義應答位變量
}

MyI2C.h

#ifndef __MYI2C_H
#define __MYI2C_Hvoid MyI2C_Init(void);
void MyI2C_Start(void);
void MyI2C_Stop(void);
void MyI2C_SendByte(uint8_t Byte);
uint8_t MyI2C_ReceiveByte(void);
void MyI2C_SendAck(uint8_t AckBit);
uint8_t MyI2C_ReceiveAck(void);#endif

MPU6050.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "MyI2C.h"
#include "MPU6050_Reg.h"#define MPU6050_ADDRESS		0xD0		//MPU6050的I2C從機地址/*** 函    數：MPU6050寫寄存器* 參    數：RegAddress 寄存器地址，范圍：參考MPU6050手冊的寄存器描述* 參    數：Data 要寫入寄存器的數據，范圍：0x00~0xFF* 返 回 值：無*/
void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddress, uint8_t Data)
{MyI2C_Start();						//I2C起始MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS);	//發送從機地址，讀寫位為0，表示即將寫入MyI2C_ReceiveAck();					//接收應答MyI2C_SendByte(RegAddress);			//發送寄存器地址MyI2C_ReceiveAck();					//接收應答MyI2C_SendByte(Data);				//發送要寫入寄存器的數據MyI2C_ReceiveAck();					//接收應答MyI2C_Stop();						//I2C終止
}/*** 函    數：MPU6050讀寄存器* 參    數：RegAddress 寄存器地址，范圍：參考MPU6050手冊的寄存器描述* 返 回 值：讀取寄存器的數據，范圍：0x00~0xFF*/
uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddress)
{uint8_t Data;MyI2C_Start();						//I2C起始MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS);	//發送從機地址，讀寫位為0，表示即將寫入MyI2C_ReceiveAck();					//接收應答MyI2C_SendByte(RegAddress);			//發送寄存器地址MyI2C_ReceiveAck();					//接收應答MyI2C_Start();						//I2C重復起始MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS | 0x01);	//發送從機地址，讀寫位為1，表示即將讀取MyI2C_ReceiveAck();					//接收應答Data = MyI2C_ReceiveByte();			//接收指定寄存器的數據MyI2C_SendAck(1);					//發送應答，給從機非應答，終止從機的數據輸出MyI2C_Stop();						//I2C終止return Data;
}/*** 函    數：MPU6050初始化* 參    數：無* 返 回 值：無*/
void MPU6050_Init(void)
{MyI2C_Init();									//先初始化底層的I2C/*MPU6050寄存器初始化，需要對照MPU6050手冊的寄存器描述配置，此處僅配置了部分重要的寄存器*/MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_1, 0x01);		//電源管理寄存器1，取消睡眠模式，選擇時鐘源為X軸陀螺儀MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_2, 0x00);		//電源管理寄存器2，保持默認值0，所有軸均不待機MPU6050_WriteReg(MPU6050_SMPLRT_DIV, 0x09);		//采樣率分頻寄存器，配置采樣率MPU6050_WriteReg(MPU6050_CONFIG, 0x06);			//配置寄存器，配置DLPFMPU6050_WriteReg(MPU6050_GYRO_CONFIG, 0x18);	//陀螺儀配置寄存器，選擇滿量程為±2000°/sMPU6050_WriteReg(MPU6050_ACCEL_CONFIG, 0x18);	//加速度計配置寄存器，選擇滿量程為±16g
}/*** 函    數：MPU6050獲取ID號* 參    數：無* 返 回 值：MPU6050的ID號*/
uint8_t MPU6050_GetID(void)
{return MPU6050_ReadReg(MPU6050_WHO_AM_I);		//返回WHO_AM_I寄存器的值
}/*** 函    數：MPU6050獲取數據* 參    數：AccX AccY AccZ 加速度計X、Y、Z軸的數據，使用輸出參數的形式返回，范圍：-32768~32767* 參    數：GyroX GyroY GyroZ 陀螺儀X、Y、Z軸的數據，使用輸出參數的形式返回，范圍：-32768~32767* 返 回 值：無*/
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;								//定義數據高8位和低8位的變量DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_H);		//讀取加速度計X軸的高8位數據DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_L);		//讀取加速度計X軸的低8位數據*AccX = (DataH << 8) | DataL;						//數據拼接，通過輸出參數返回DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_H);		//讀取加速度計Y軸的高8位數據DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_L);		//讀取加速度計Y軸的低8位數據*AccY = (DataH << 8) | DataL;						//數據拼接，通過輸出參數返回DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_H);		//讀取加速度計Z軸的高8位數據DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_L);		//讀取加速度計Z軸的低8位數據*AccZ = (DataH << 8) | DataL;						//數據拼接，通過輸出參數返回DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_H);		//讀取陀螺儀X軸的高8位數據DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_L);		//讀取陀螺儀X軸的低8位數據*GyroX = (DataH << 8) | DataL;						//數據拼接，通過輸出參數返回DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_H);		//讀取陀螺儀Y軸的高8位數據DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_L);		//讀取陀螺儀Y軸的低8位數據*GyroY = (DataH << 8) | DataL;						//數據拼接，通過輸出參數返回DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_H);		//讀取陀螺儀Z軸的高8位數據DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_L);		//讀取陀螺儀Z軸的低8位數據*GyroZ = (DataH << 8) | DataL;						//數據拼接，通過輸出參數返回
}

MPU6050.h

#ifndef __MPU6050_H
#define __MPU6050_Hvoid 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

MPU6050_Reg

#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

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "MPU6050.h"uint8_t ID;								//定義用于存放ID號的變量
int16_t AX, AY, AZ, GX, GY, GZ;			//定義用于存放各個數據的變量int main(void)
{/*模塊初始化*/OLED_Init();		//OLED初始化MPU6050_Init();		//MPU6050初始化/*顯示ID號*/OLED_ShowString(1, 1, "ID:");		//顯示靜態字符串ID = MPU6050_GetID();				//獲取MPU6050的ID號OLED_ShowHexNum(1, 4, ID, 2);		//OLED顯示ID號while (1){MPU6050_GetData(&AX, &AY, &AZ, &GX, &GY, &GZ);		//獲取MPU6050的數據OLED_ShowSignedNum(2, 1, AX, 5);					//OLED顯示數據OLED_ShowSignedNum(3, 1, AY, 5);OLED_ShowSignedNum(4, 1, AZ, 5);OLED_ShowSignedNum(2, 8, GX, 5);OLED_ShowSignedNum(3, 8, GY, 5);OLED_ShowSignedNum(4, 8, GZ, 5);}
}

硬件模擬iic

硬件模擬也就是使用寫好的庫函數控制DR,SR,CR各個寄存器，而電平的翻轉由硬件控制，寫入CR或者DR就可以控制時序單元的發生，時序單元發生后就可以檢查對應的EVx，也就是檢查SR，然后等待時序單元的發送完成，然后依次操作寄存器，等待時序單元發送，如此循環，這是發送部分；接受部分就是寫入CR讀取DR,產生時序單元，等待事件和時序單元的完成，如此循環

MPU6050.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "MPU6050_Reg.h"#define MPU6050_ADDRESS		0xD0		//MPU6050的I2C從機地址/*** 函    數：MPU6050等待事件* 參    數：同I2C_CheckEvent* 返 回 值：無*/
void MPU6050_WaitEvent(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_EVENT)
{uint32_t Timeout;Timeout = 10000;									//給定超時計數時間while (I2C_CheckEvent(I2Cx, I2C_EVENT) != SUCCESS)	//循環等待指定事件{Timeout --;										//等待時，計數值自減if (Timeout == 0)								//自減到0后，等待超時{/*超時的錯誤處理代碼，可以添加到此處*/break;										//跳出等待，不等了}}
}/*** 函    數：MPU6050寫寄存器* 參    數：RegAddress 寄存器地址，范圍：參考MPU6050手冊的寄存器描述* 參    數：Data 要寫入寄存器的數據，范圍：0x00~0xFF* 返 回 值：無*/
void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddress, uint8_t Data)
{I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE);										//硬件I2C生成起始條件MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT);					//等待EV5I2C_Send7bitAddress(I2C2, MPU6050_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);	//硬件I2C發送從機地址，方向為發送MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED);	//等待EV6I2C_SendData(I2C2, RegAddress);											//硬件I2C發送寄存器地址MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING);			//等待EV8I2C_SendData(I2C2, Data);												//硬件I2C發送數據MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED);				//等待EV8_2I2C_GenerateSTOP(I2C2, ENABLE);											//硬件I2C生成終止條件
}/*** 函    數：MPU6050讀寄存器* 參    數：RegAddress 寄存器地址，范圍：參考MPU6050手冊的寄存器描述* 返 回 值：讀取寄存器的數據，范圍：0x00~0xFF*/
uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddress)
{uint8_t Data;I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE);										//硬件I2C生成起始條件MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT);					//等待EV5I2C_Send7bitAddress(I2C2, MPU6050_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);	//硬件I2C發送從機地址，方向為發送MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED);	//等待EV6I2C_SendData(I2C2, RegAddress);											//硬件I2C發送寄存器地址MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED);				//等待EV8_2I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE);										//硬件I2C生成重復起始條件MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT);					//等待EV5I2C_Send7bitAddress(I2C2, MPU6050_ADDRESS, I2C_Direction_Receiver);		//硬件I2C發送從機地址，方向為接收MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED);		//等待EV6I2C_AcknowledgeConfig(I2C2, DISABLE);									//在接收最后一個字節之前提前將應答失能I2C_GenerateSTOP(I2C2, ENABLE);											//在接收最后一個字節之前提前申請停止條件MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED);				//等待EV7Data = I2C_ReceiveData(I2C2);											//接收數據寄存器I2C_AcknowledgeConfig(I2C2, ENABLE);									//將應答恢復為使能，為了不影響后續可能產生的讀取多字節操作return Data;
}/*** 函    數：MPU6050初始化* 參    數：無* 返 回 值：無*/
void MPU6050_Init(void)
{/*開啟時鐘*/RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C2, ENABLE);		//開啟I2C2的時鐘RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);		//開啟GPIOB的時鐘/*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);					//將PB10和PB11引腳初始化為復用開漏輸出/*I2C初始化*/I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;						//定義結構體變量I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;				//模式，選擇為I2C模式I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 50000;				//時鐘速度，選擇為50KHzI2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;		//時鐘占空比，選擇Tlow/Thigh = 2I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;				//應答，選擇使能I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;	//應答地址，選擇7位，從機模式下才有效I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x00;				//自身地址，從機模式下才有效I2C_Init(I2C2, &I2C_InitStructure);						//將結構體變量交給I2C_Init，配置I2C2/*I2C使能*/I2C_Cmd(I2C2, ENABLE);									//使能I2C2，開始運行/*MPU6050寄存器初始化，需要對照MPU6050手冊的寄存器描述配置，此處僅配置了部分重要的寄存器*/MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_1, 0x01);				//電源管理寄存器1，取消睡眠模式，選擇時鐘源為X軸陀螺儀MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_2, 0x00);				//電源管理寄存器2，保持默認值0，所有軸均不待機MPU6050_WriteReg(MPU6050_SMPLRT_DIV, 0x09);				//采樣率分頻寄存器，配置采樣率MPU6050_WriteReg(MPU6050_CONFIG, 0x06);					//配置寄存器，配置DLPFMPU6050_WriteReg(MPU6050_GYRO_CONFIG, 0x18);			//陀螺儀配置寄存器，選擇滿量程為±2000°/sMPU6050_WriteReg(MPU6050_ACCEL_CONFIG, 0x18);			//加速度計配置寄存器，選擇滿量程為±16g
}/*** 函    數：MPU6050獲取ID號* 參    數：無* 返 回 值：MPU6050的ID號*/
uint8_t MPU6050_GetID(void)
{return MPU6050_ReadReg(MPU6050_WHO_AM_I);		//返回WHO_AM_I寄存器的值
}/*** 函    數：MPU6050獲取數據* 參    數：AccX AccY AccZ 加速度計X、Y、Z軸的數據，使用輸出參數的形式返回，范圍：-32768~32767* 參    數：GyroX GyroY GyroZ 陀螺儀X、Y、Z軸的數據，使用輸出參數的形式返回，范圍：-32768~32767* 返 回 值：無*/
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;								//定義數據高8位和低8位的變量DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_H);		//讀取加速度計X軸的高8位數據DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_L);		//讀取加速度計X軸的低8位數據*AccX = (DataH << 8) | DataL;						//數據拼接，通過輸出參數返回DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_H);		//讀取加速度計Y軸的高8位數據DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_L);		//讀取加速度計Y軸的低8位數據*AccY = (DataH << 8) | DataL;						//數據拼接，通過輸出參數返回DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_H);		//讀取加速度計Z軸的高8位數據DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_L);		//讀取加速度計Z軸的低8位數據*AccZ = (DataH << 8) | DataL;						//數據拼接，通過輸出參數返回DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_H);		//讀取陀螺儀X軸的高8位數據DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_L);		//讀取陀螺儀X軸的低8位數據*GyroX = (DataH << 8) | DataL;						//數據拼接，通過輸出參數返回DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_H);		//讀取陀螺儀Y軸的高8位數據DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_L);		//讀取陀螺儀Y軸的低8位數據*GyroY = (DataH << 8) | DataL;						//數據拼接，通過輸出參數返回DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_H);		//讀取陀螺儀Z軸的高8位數據DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_L);		//讀取陀螺儀Z軸的低8位數據*GyroZ = (DataH << 8) | DataL;						//數據拼接，通過輸出參數返回
}

MPU6050.h

#ifndef __MPU6050_H
#define __MPU6050_Hvoid 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

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

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "MPU6050.h"uint8_t ID;								//定義用于存放ID號的變量
int16_t AX, AY, AZ, GX, GY, GZ;			//定義用于存放各個數據的變量int main(void)
{/*模塊初始化*/OLED_Init();		//OLED初始化MPU6050_Init();		//MPU6050初始化/*顯示ID號*/OLED_ShowString(1, 1, "ID:");		//顯示靜態字符串ID = MPU6050_GetID();				//獲取MPU6050的ID號OLED_ShowHexNum(1, 4, ID, 2);		//OLED顯示ID號while (1){MPU6050_GetData(&AX, &AY, &AZ, &GX, &GY, &GZ);		//獲取MPU6050的數據OLED_ShowSignedNum(2, 1, AX, 5);					//OLED顯示數據OLED_ShowSignedNum(3, 1, AY, 5);OLED_ShowSignedNum(4, 1, AZ, 5);OLED_ShowSignedNum(2, 8, GX, 5);OLED_ShowSignedNum(3, 8, GY, 5);OLED_ShowSignedNum(4, 8, GZ, 5);}
}

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