/*/********************************************************************************************************************* * CH32V307VCT6 Opensourec Library 即（CH32V307VCT6 开源库）是一个基于官方 SDK 接口的第三方开源库 * Copyright (c) 2022 SEEKFREE 逐飞科技 * * 本文件是CH32V307VCT6 开源库的一部分 * * CH32V307VCT6 开源库 是免费软件 * 您可以根据自由软件基金会发布的 GPL（GNU General Public License，即 GNU通用公共许可证）的条款 * 即 GPL 的第3版（即 GPL3.0）或（您选择的）任何后来的版本，重新发布和/或修改它 * * 本开源库的发布是希望它能发挥作用，但并未对其作任何的保证 * 甚至没有隐含的适销性或适合特定用途的保证 * 更多细节请参见 GPL * * 您应该在收到本开源库的同时收到一份 GPL 的副本 * 如果没有，请参阅 * * 额外注明： * 本开源库使用 GPL3.0 开源许可证协议 以上许可申明为译文版本 * 许可申明英文版在 libraries/doc 文件夹下的 GPL3_permission_statement.txt 文件中 * 许可证副本在 libraries 文件夹下 即该文件夹下的 LICENSE 文件 * 欢迎各位使用并传播本程序 但修改内容时必须保留逐飞科技的版权声明（即本声明） * * 文件名称 zf_device_imu963ra * 公司名称 成都逐飞科技有限公司 * 版本信息 查看 libraries/doc 文件夹内 version 文件 版本说明 * 开发环境 MounRiver Studio V1.8.1 * 适用平台 CH32V307VCT6 * 店铺链接 https://seekfree.taobao.com/ * * 修改记录 * 日期 作者 备注 * 2022-09-15 大W first version ********************************************************************************************************************/ /********************************************************************************************************************* * 接线定义： * ------------------------------------ * 模块管脚 单片机管脚 * // 硬件 SPI 引脚 * SCL/SPC 查看 zf_device_imu963ra.h 中 IMU963RA_SPC_PIN 宏定义 * SDA/DSI 查看 zf_device_imu963ra.h 中 IMU963RA_SDI_PIN 宏定义 * SA0/SDO 查看 zf_device_imu963ra.h 中 IMU963RA_SDO_PIN 宏定义 * CS 查看 zf_device_imu963ra.h 中 IMU963RA_CS_PIN 宏定义 * VCC 3.3V电源 * GND 电源地 * 其余引脚悬空 * * // 软件 IIC 引脚 * SCL/SPC 查看 zf_device_imu963ra.h 中 IMU963RA_SCL_PIN 宏定义 * SDA/DSI 查看 zf_device_imu963ra.h 中 IMU963RA_SDA_PIN 宏定义 * VCC 3.3V电源 * GND 电源地 * 其余引脚悬空 * ------------------------------------ ********************************************************************************************************************/ #include "zf_common_clock.h" #include "zf_common_debug.h" #include "zf_driver_delay.h" #include "zf_driver_spi.h" #include "zf_driver_soft_iic.h" #include "zf_device_imu963ra.h" int16 imu963ra_gyro_x = 0, imu963ra_gyro_y = 0, imu963ra_gyro_z = 0; int16 imu963ra_acc_x = 0, imu963ra_acc_y = 0, imu963ra_acc_z = 0; int16 imu963ra_mag_x = 0, imu963ra_mag_y = 0, imu963ra_mag_z = 0; float imu963ra_transition_factor[3] = {4098, 14.3, 3000}; #if IMU963RA_USE_SOFT_IIC static soft_iic_info_struct imu963ra_iic_struct; //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 IMU963RA 写寄存器 // 参数说明 reg 寄存器地址 // 参数说明 data 数据 // 返回参数 void // 使用示例 imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_SLV0_CONFIG, 0x00); // 备注信息 内部调用 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- #define imu963ra_write_acc_gyro_register(reg,data) (soft_iic_write_8bit_register(&imu963ra_iic_struct,reg,data)) //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 IMU963RA 读寄存器 // 参数说明 reg 寄存器地址 // 返回参数 uint8 数据 // 使用示例 imu963ra_read_acc_gyro_register(IMU963RA_STATUS_MASTER); // 备注信息 内部调用 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- #define imu963ra_read_acc_gyro_register(reg) (soft_iic_sccb_read_register(&imu963ra_iic_struct,reg)) //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 IMU963RA 读数据 内部调用 // 参数说明 reg 寄存器地址 // 参数说明 data 数据缓冲区 // 参数说明 len 数据长度 // 返回参数 void // 使用示例 imu963ra_read_acc_gyro_registers(IMU963RA_OUTX_L_A, dat, 6); // 备注信息 内部调用 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- #define imu963ra_read_acc_gyro_registers(reg,data,len) (soft_iic_read_8bit_registers(&imu963ra_iic_struct,reg,data,len)) #else //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 IMU963RA 写寄存器 // 参数说明 reg 寄存器地址 // 参数说明 data 数据 // 返回参数 void // 使用示例 imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_SLV0_CONFIG, 0x00); // 备注信息 内部调用 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- static void imu963ra_write_acc_gyro_register(uint8 reg, uint8 data) { IMU963RA_CS(0); spi_write_8bit_register(IMU963RA_SPI, reg | IMU963RA_SPI_W, data); IMU963RA_CS(1); } //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 IMU963RA 读寄存器 // 参数说明 reg 寄存器地址 // 返回参数 uint8 数据 // 使用示例 imu963ra_read_acc_gyro_register(IMU963RA_STATUS_MASTER); // 备注信息 内部调用 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- static uint8 imu963ra_read_acc_gyro_register(uint8 reg) { uint8 data = 0; IMU963RA_CS(0); data = spi_read_8bit_register(IMU963RA_SPI, reg | IMU963RA_SPI_R); IMU963RA_CS(1); return data; } //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 IMU963RA 读数据 内部调用 // 参数说明 reg 寄存器地址 // 参数说明 data 数据缓冲区 // 参数说明 len 数据长度 // 返回参数 void // 使用示例 imu963ra_read_acc_gyro_registers(IMU963RA_OUTX_L_A, dat, 6); // 备注信息 内部调用 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- static void imu963ra_read_acc_gyro_registers(uint8 reg, uint8 *data, uint32 len) { IMU963RA_CS(0); spi_read_8bit_registers(IMU963RA_SPI, reg | IMU963RA_SPI_R, data, len); IMU963RA_CS(1); } #endif //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 IMU963RA 作为 IIC 主机向磁力计写数据 // 参数说明 addr 目标地址 // 参数说明 reg 目标寄存器 // 参数说明 data 数据 // 返回参数 uint8 1-失败 0-成功 // 使用示例 imu963ra_write_mag_register(IMU963RA_MAG_ADDR, IMU963RA_MAG_CONTROL2, 0x80); // 备注信息 内部调用 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- static uint8 imu963ra_write_mag_register (uint8 addr, uint8 reg, uint8 data) { uint8 return_state = 0; uint16 timeout_count = 0; addr = addr << 1; imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_SLV0_CONFIG, 0x00); // 从机0配置清除 imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_SLV0_ADD, addr | 0); // 设置地磁计地址（注意这里需要设置8位的I2C地址） 0x2C imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_SLV0_SUBADD, reg); // 需要写入的寄存器地址 imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_DATAWRITE_SLV0, data); // 需要写入的数据 imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_MASTER_CONFIG, 0x4C); // 仅在第一个周期启用通讯 开启上拉 I2C主机使能 // 等待通讯成功 while(0 == (0x80 & imu963ra_read_acc_gyro_register(IMU963RA_STATUS_MASTER))) { if(IMU963RA_TIMEOUT_COUNT < timeout_count ++) { return_state = 1; break; } system_delay_ms(2); } return return_state; } //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 IMU963RA 作为 IIC 主机向磁力计读数据 // 参数说明 addr 目标地址 // 参数说明 reg 目标寄存器 // 返回参数 uint8 读取的数据 // 使用示例 imu963ra_read_mag_register(IMU963RA_MAG_ADDR, IMU963RA_MAG_CHIP_ID); // 备注信息 内部调用 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- static uint8 imu963ra_read_mag_register (uint8 addr, uint8 reg) { uint16 timeout_count = 0; addr = addr << 1; imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_SLV0_ADD, addr | 1); // 设置地磁计地址（注意这里需要设置8位的I2C地址） 0x2C imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_SLV0_SUBADD, reg); // 需要读取的寄存器地址 imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_SLV0_CONFIG, 0x01); imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_MASTER_CONFIG, 0x4C); // 仅在第一个周期启用通讯 开启上拉 I2C主机使能 // 等待通讯成功 while(0 == (0x01 & imu963ra_read_acc_gyro_register(IMU963RA_STATUS_MASTER))) { if(IMU963RA_TIMEOUT_COUNT < timeout_count ++) { break; } system_delay_ms(2); } return (imu963ra_read_acc_gyro_register(IMU963RA_SENSOR_HUB_1)); // 返回读取到的数据 } //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 IMU963RA 作为 IIC 主机向磁力计自动写数据 // 参数说明 addr 目标地址 // 参数说明 reg 目标寄存器 // 返回参数 void // 使用示例 imu963ra_connect_mag(IMU963RA_MAG_ADDR, IMU963RA_MAG_OUTX_L); // 备注信息 内部调用 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- static void imu963ra_connect_mag (uint8 addr, uint8 reg) { addr = addr << 1; imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_SLV0_ADD, addr | 1); // 设置地磁计地址（注意这里需要设置8位的I2C地址） 0x2C imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_SLV0_SUBADD, reg); // 需要读取的寄存器地址 imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_SLV0_CONFIG, 0x06); imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_MASTER_CONFIG, 0x6C); // 仅在第一个周期启用通讯 开启上拉 I2C主机使能 } //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 IMU963RA 六轴自检 内部调用 // 参数说明 void // 返回参数 uint8 1-自检失败 0-自检成功 // 使用示例 imu963ra_acc_gyro_self_check(); // 备注信息 内部调用 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- static uint8 imu963ra_acc_gyro_self_check (void) { uint8 return_state = 0; uint8 dat = 0; uint16 timeout_count = 0; while(0x6B != dat) // 判断 ID 是否正确 { if(IMU963RA_TIMEOUT_COUNT < timeout_count ++) { return_state = 1; break; } dat = imu963ra_read_acc_gyro_register(IMU963RA_WHO_AM_I); system_delay_ms(10); } return return_state; } //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 IMU963RA 磁力计自检 内部调用 // 参数说明 void // 返回参数 uint8 1-自检失败 0-自检成功 // 使用示例 imu963ra_mag_self_check(); // 备注信息 内部调用 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- static uint8 imu963ra_mag_self_check (void) { uint8 return_state = 0; uint8 dat = 0; uint16 timeout_count = 0; while(0xff != dat) // 判断 ID 是否正确 { if(IMU963RA_TIMEOUT_COUNT < timeout_count ++) { return_state = 1; break; } dat = imu963ra_read_mag_register(IMU963RA_MAG_ADDR, IMU963RA_MAG_CHIP_ID); system_delay_ms(10); } return return_state; } //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 获取 IMU963RA 加速度计数据 // 参数说明 void // 返回参数 void // 使用示例 imu963ra_get_acc(); // 备注信息 执行该函数后，直接查看对应的变量即可 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- void imu963ra_get_acc (void) { uint8 dat[6]; imu963ra_read_acc_gyro_registers(IMU963RA_OUTX_L_A, dat, 6); imu963ra_acc_x = (int16)(((uint16)dat[1]<<8 | dat[0])); imu963ra_acc_y = (int16)(((uint16)dat[3]<<8 | dat[2])); imu963ra_acc_z = (int16)(((uint16)dat[5]<<8 | dat[4])); } //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 获取IMU963RA陀螺仪数据 // 参数说明 void // 返回参数 void // 使用示例 imu963ra_get_gyro(); // 备注信息 执行该函数后，直接查看对应的变量即可 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- void imu963ra_get_gyro (void) { uint8 dat[6]; imu963ra_read_acc_gyro_registers(IMU963RA_OUTX_L_G, dat, 6); imu963ra_gyro_x = (int16)(((uint16)dat[1]<<8 | dat[0])); imu963ra_gyro_y = (int16)(((uint16)dat[3]<<8 | dat[2])); imu963ra_gyro_z = (int16)(((uint16)dat[5]<<8 | dat[4])); } //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 获取 IMU963RA 磁力计数据 // 参数说明 void // 返回参数 void // 使用示例 imu963ra_get_mag(); // 备注信息 执行该函数后，直接查看对应的变量即可 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- void imu963ra_get_mag (void) { uint8 temp_status; uint8 dat[6]; imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_FUNC_CFG_ACCESS, 0x40); temp_status = imu963ra_read_acc_gyro_register(IMU963RA_STATUS_MASTER); if(0x01 & temp_status) { imu963ra_read_acc_gyro_registers(IMU963RA_SENSOR_HUB_1, dat, 6); imu963ra_mag_x = (int16)(((uint16)dat[1] << 8 | dat[0])); imu963ra_mag_y = (int16)(((uint16)dat[3] << 8 | dat[2])); imu963ra_mag_z = (int16)(((uint16)dat[5] << 8 | dat[4])); } imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_FUNC_CFG_ACCESS, 0x00); } //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 初始化 IMU963RA // 参数说明 void // 返回参数 uint8 1-初始化失败 0-初始化成功 // 使用示例 imu963ra_init(); // 备注信息 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- uint8 imu963ra_init (void) { uint8 return_state = 0; system_delay_ms(10); // 上电延时 #if IMU963RA_USE_SOFT_IIC soft_iic_init(&imu963ra_iic_struct, IMU963RA_DEV_ADDR, IMU963RA_SOFT_IIC_DELAY, IMU963RA_SCL_PIN, IMU963RA_SDA_PIN); #else spi_init(IMU963RA_SPI, SPI_MODE0, IMU963RA_SPI_SPEED, IMU963RA_SPC_PIN, IMU963RA_SDI_PIN, IMU963RA_SDO_PIN, SPI_CS_NULL); gpio_init(IMU963RA_CS_PIN, GPO, GPIO_LOW, GPO_PUSH_PULL); #endif do { imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_FUNC_CFG_ACCESS, 0x00); // 关闭HUB寄存器访问 imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_CTRL3_C, 0x01); // 复位设备 system_delay_ms(2); imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_FUNC_CFG_ACCESS, 0x00); // 关闭HUB寄存器访问 if(imu963ra_acc_gyro_self_check()) { zf_log(0, "IMU963RA acc and gyro self check error."); return_state = 1; break; } imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_INT1_CTRL, 0x03); // 开启陀螺仪 加速度数据就绪中断 // IMU963RA_CTRL1_XL 寄存器 // 设置为 0x30 加速度量程为 ±2 G 获取到的加速度计数据除以 16393 可以转化为带物理单位的数据 单位 g(m/s^2) // 设置为 0x38 加速度量程为 ±4 G 获取到的加速度计数据除以 8197 可以转化为带物理单位的数据 单位 g(m/s^2) // 设置为 0x3C 加速度量程为 ±8 G 获取到的加速度计数据除以 4098 可以转化为带物理单位的数据 单位 g(m/s^2) // 设置为 0x34 加速度量程为 ±16 G 获取到的加速度计数据除以 2049 可以转化为带物理单位的数据 单位 g(m/s^2) switch(IMU963RA_ACC_SAMPLE_DEFAULT) { default: { zf_log(0, "IMU963RA_ACC_SAMPLE_DEFAULT set error."); return_state = 1; }break; case IMU963RA_ACC_SAMPLE_SGN_2G: { imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_CTRL1_XL, 0x30); imu963ra_transition_factor[0] = 16393; }break; case IMU963RA_ACC_SAMPLE_SGN_4G: { imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_CTRL1_XL, 0x38); imu963ra_transition_factor[0] = 8197; }break; case IMU963RA_ACC_SAMPLE_SGN_8G: { imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_CTRL1_XL, 0x3C); imu963ra_transition_factor[0] = 4098; }break; case IMU963RA_ACC_SAMPLE_SGN_16G: { imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_CTRL1_XL, 0x34); imu963ra_transition_factor[0] = 2049; }break; } if(1 == return_state) { break; } // IMU963RA_CTRL2_G 寄存器 // 设置为 0x52 陀螺仪量程为 ±125 dps 获取到的陀螺仪数据除以 228.6 可以转化为带物理单位的数据 单位为 °/s // 设置为 0x50 陀螺仪量程为 ±250 dps 获取到的陀螺仪数据除以 114.3 可以转化为带物理单位的数据 单位为 °/s // 设置为 0x54 陀螺仪量程为 ±500 dps 获取到的陀螺仪数据除以 57.1 可以转化为带物理单位的数据 单位为 °/s // 设置为 0x58 陀螺仪量程为 ±1000 dps 获取到的陀螺仪数据除以 28.6 可以转化为带物理单位的数据 单位为 °/s // 设置为 0x5C 陀螺仪量程为 ±2000 dps 获取到的陀螺仪数据除以 14.3 可以转化为带物理单位的数据 单位为 °/s // 设置为 0x51 陀螺仪量程为 ±4000 dps 获取到的陀螺仪数据除以 7.1 可以转化为带物理单位的数据 单位为 °/s switch(IMU963RA_GYRO_SAMPLE_DEFAULT) { default: { zf_log(0, "IMU963RA_GYRO_SAMPLE_DEFAULT set error."); return_state = 1; }break; case IMU963RA_GYRO_SAMPLE_SGN_125DPS: { imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_CTRL2_G, 0x52); imu963ra_transition_factor[1] = 228.6; }break; case IMU963RA_GYRO_SAMPLE_SGN_250DPS: { imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_CTRL2_G, 0x50); imu963ra_transition_factor[1] = 114.3; }break; case IMU963RA_GYRO_SAMPLE_SGN_500DPS: { imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_CTRL2_G, 0x54); imu963ra_transition_factor[1] = 57.1; }break; case IMU963RA_GYRO_SAMPLE_SGN_1000DPS: { imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_CTRL2_G, 0x58); imu963ra_transition_factor[1] = 28.6; }break; case IMU963RA_GYRO_SAMPLE_SGN_2000DPS: { imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_CTRL2_G, 0x5C); imu963ra_transition_factor[1] = 14.3; }break; case IMU963RA_GYRO_SAMPLE_SGN_4000DPS: { imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_CTRL2_G, 0x51); imu963ra_transition_factor[1] = 7.1; }break; } if(1 == return_state) { break; } imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_CTRL3_C, 0x44); // 使能陀螺仪数字低通滤波器 imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_CTRL4_C, 0x02); // 使能数字低通滤波器 imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_CTRL5_C, 0x00); // 加速度计与陀螺仪四舍五入 imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_CTRL6_C, 0x00); // 开启加速度计高性能模式 陀螺仪低通滤波 133hz imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_CTRL7_G, 0x00); // 开启陀螺仪高性能模式 关闭高通滤波 imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_CTRL9_XL, 0x01); // 关闭I3C接口 imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_FUNC_CFG_ACCESS, 0x40); // 开启HUB寄存器访问 用于配置地磁计 imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_MASTER_CONFIG, 0x80); // 复位I2C主机 system_delay_ms(2); imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_MASTER_CONFIG, 0x00); // 清除复位标志 system_delay_ms(2); imu963ra_write_mag_register(IMU963RA_MAG_ADDR, IMU963RA_MAG_CONTROL2, 0x80);// 复位连接的外设 system_delay_ms(2); imu963ra_write_mag_register(IMU963RA_MAG_ADDR, IMU963RA_MAG_CONTROL2, 0x00); system_delay_ms(2); if(imu963ra_mag_self_check()) { zf_log(0, "IMU963RA mag self check error."); return_state = 1; break; } // IMU963RA_MAG_ADDR 寄存器 // 设置为 0x09 磁力计量程为 2G 获取到的磁力计数据除以 12000 可以转化为带物理单位的数据 单位 G(高斯) // 设置为 0x19 磁力计量程为 8G 获取到的磁力计数据除以 3000 可以转化为带物理单位的数据 单位 G(高斯) switch(IMU963RA_MAG_SAMPLE_DEFAULT) { default: { zf_log(0, "IMU963RA_MAG_SAMPLE_DEFAULT set error."); return_state = 1; }break; case IMU963RA_MAG_SAMPLE_2G: { imu963ra_write_mag_register(IMU963RA_MAG_ADDR, IMU963RA_MAG_CONTROL1, 0x09); imu963ra_transition_factor[2] = 12000; }break; case IMU963RA_MAG_SAMPLE_8G: { imu963ra_write_mag_register(IMU963RA_MAG_ADDR, IMU963RA_MAG_CONTROL1, 0x19); imu963ra_transition_factor[2] = 3000; }break; } if(1 == return_state) { break; } imu963ra_write_mag_register(IMU963RA_MAG_ADDR, IMU963RA_MAG_FBR, 0x01); imu963ra_connect_mag(IMU963RA_MAG_ADDR, IMU963RA_MAG_OUTX_L); imu963ra_write_acc_gyro_register(IMU963RA_FUNC_CFG_ACCESS, 0x00); // 关闭HUB寄存器访问 system_delay_ms(20); // 等待磁力计获取数据 }while(0); return return_state; }