基于STM32F103C8T6的MPU6050调试与数字运动处理器DMP

基于STM32F103C8T6的MPU6050调试与数字运动处理器DMP

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笔者之前也接触过MPU6050模块，但是并没有真正的去了解内部的通讯方式与内部的寄存器操作，况且之前接触的程序是基于51单片机的，笔者只是使用者并未自己书写。虽然说，不管是基于51单片机还是基于STM32单片机，它内部的通讯方式和寄存器配置依然相同，主要区别于操作方式有所区别。当然STM32单片机又分为基于寄存器版本和基于库函数版本的，笔者是基于固件库书写的MPU6050测试程序。笔者觉得MPU6050的程序主要分为I2C协议和MPU6050寄存器两部分(基于STM32有一定基础)，我主要分为以下：
一、I2C通讯协议
二、MPU6050寄存器解析
三、MPU6050程序调试及Bug

I2C通讯协议
简介：I2C是两线式串行总线。它是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线，可发送和接收数据，一般这两条线是开漏和双向。在CPU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送，高速IIC总线一般可达400kbps以上。IIC是半双工通信方式。
笔者将以下几点讲解I2C协议：
1）空闲状态：I2C总线的SDA和SCL两条信号线同时处于高电平时，规定为总线的空闲状态。此时各个器件的输出级场效应管均处在截止状态，即释放总线，由两条信号线各自的上拉电阻把电平拉高。 也就是说在没有数据传输时，SDA=1,和SCL=1。可以看下图1空闲状态下两条线都是高电平。

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2）启动信号START：如上图，当SCL为高期间，SDA由高到低的跳变；启动信号是一种电平跳变时序信号，而不是一个电平信号。简单的说就是SCL=1，SDA=1->SDA=0，意思就是在时钟到来之前把要传输的数据准备好，保证数据有效传输。就相当于，要做某一件事，那是不是要做一定的准备，以保证把这件事做好。一个好的开始嘛！

3）停止信号STOP：如上图，当SCL为高期间，SDA由低到高的跳变；停止信号也是一种电平跳变时序信号，而不是一个电平信号。简单的说就是SCL=1，SDA=0->SDA=1，意思就是时钟线拉高，数据线才会拉高，如果时钟还在允许数据传输的状态下，数据线已经拉低，这样就可能会导致数据丢失，时钟线线拉高是保证数据有效传输。

4）应答信号ACK：发送器每发送一个字节，就在时钟脉冲9期间释放数据线，由接收器反馈一个应答信号。 应答信号为低电平时，规定为有效应答位（ACK简称应答位），表示接收器已经成功地接收了该字节；应答信号为高电平时，规定为非应答位（NACK），一般表示接收器接收该字节没有成功。 对于反馈有效应答位ACK的要求是，接收器在第9个时钟脉冲之前的低电平期间将SDA线拉低，并且确保在该时钟的高电平期间为稳定的低电平。 如果接收器是主控器，则在它收到最后一个字节后，发送一个NACK信号，以通知被控发送器结束数据发送，并释放SDA线，以便主控接收器发送一个停止信号。简单的说就是你叫别人的名字，别人给你一个回应，就说明他听到你的呼应了，这就是有效应答，否则就是得不到回应，不知道别人没有听见你的呼应，这是就是无效应答。

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5）数据有效性：I2C总线进行数据传送时，时钟信号为高电平期间，数据线上的数据必须保持稳定，只有在时钟线上的信号为低电平期间，数据线上的高电平或低电平状态才允许变化。即：数据在SCL的上升沿到来之前就需准备好。并在在下降沿到来之前必须稳定。

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