从 MPU9150 读取传感器数据的 C I2C 代码不起作用
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【中文标题】从 MPU9150 读取传感器数据的 C I2C 代码不起作用【英文标题】：C I2C code to read sensor data from MPU9150 not working 【发布时间】：2014-06-30 15:21:17 【问题描述】：我正在尝试使用 LPC1343 微控制器通过 I2C 读取 MPU9150 传感器数据。我开发了以下 C 代码，但是，当读取加速度计 X 低位的值时，我收到零。这是我的代码：
/////////////// MPU9150 I2C CODE /////////////////////
#define MPU9150_SELF_TEST_X 0x0D // R/W
#define MPU9150_SELF_TEST_Y 0x0E // R/W
#define MPU9150_SELF_TEST_Z 0x0F // R/W
#define MPU9150_SELF_TEST_A 0x10 // R/W
#define MPU9150_SMPLRT_DIV 0x19 // R/W
#define MPU9150_CONFIG 0x1A // R/W
#define MPU9150_GYRO_CONFIG 0x1B // R/W
#define MPU9150_ACCEL_CONFIG 0x1C // R/W
#define MPU9150_FF_THR 0x1D // R/W
#define MPU9150_FF_DUR 0x1E // R/W
#define MPU9150_MOT_THR 0x1F // R/W
#define MPU9150_MOT_DUR 0x20 // R/W
#define MPU9150_ZRMOT_THR 0x21 // R/W
#define MPU9150_ZRMOT_DUR 0x22 // R/W
#define MPU9150_FIFO_EN 0x23 // R/W
#define MPU9150_I2C_MST_CTRL 0x24 // R/W
#define MPU9150_I2C_SLV0_ADDR 0x25 // R/W
#define MPU9150_I2C_SLV0_REG 0x26 // R/W
#define MPU9150_I2C_SLV0_CTRL 0x27 // R/W
#define MPU9150_I2C_SLV1_ADDR 0x28 // R/W
#define MPU9150_I2C_SLV1_REG 0x29 // R/W
#define MPU9150_I2C_SLV1_CTRL 0x2A // R/W
#define MPU9150_I2C_SLV2_ADDR 0x2B // R/W
#define MPU9150_I2C_SLV2_REG 0x2C // R/W
#define MPU9150_I2C_SLV2_CTRL 0x2D // R/W
#define MPU9150_I2C_SLV3_ADDR 0x2E // R/W
#define MPU9150_I2C_SLV3_REG 0x2F // R/W
#define MPU9150_I2C_SLV3_CTRL 0x30 // R/W
#define MPU9150_I2C_SLV4_ADDR 0x31 // R/W
#define MPU9150_I2C_SLV4_REG 0x32 // R/W
#define MPU9150_I2C_SLV4_DO 0x33 // R/W
#define MPU9150_I2C_SLV4_CTRL 0x34 // R/W
#define MPU9150_I2C_SLV4_DI 0x35 // R
#define MPU9150_I2C_MST_STATUS 0x36 // R
#define MPU9150_INT_PIN_CFG 0x37 // R/W
#define MPU9150_INT_ENABLE 0x38 // R/W
#define MPU9150_INT_STATUS 0x3A // R
#define MPU9150_ACCEL_XOUT_H 0x3B // R
#define MPU9150_ACCEL_XOUT_L 0x3C // R
#define MPU9150_ACCEL_YOUT_H 0x3D // R
#define MPU9150_ACCEL_YOUT_L 0x3E // R
#define MPU9150_ACCEL_ZOUT_H 0x3F // R
#define MPU9150_ACCEL_ZOUT_L 0x40 // R
#define MPU9150_TEMP_OUT_H 0x41 // R
#define MPU9150_TEMP_OUT_L 0x42 // R
#define MPU9150_GYRO_XOUT_H 0x43 // R
#define MPU9150_GYRO_XOUT_L 0x44 // R
#define MPU9150_GYRO_YOUT_H 0x45 // R
#define MPU9150_GYRO_YOUT_L 0x46 // R
#define MPU9150_GYRO_ZOUT_H 0x47 // R
#define MPU9150_GYRO_ZOUT_L 0x48 // R
#define MPU9150_EXT_SENS_DATA_00 0x49 // R
#define MPU9150_EXT_SENS_DATA_01 0x4A // R
#define MPU9150_EXT_SENS_DATA_02 0x4B // R
#define MPU9150_EXT_SENS_DATA_03 0x4C // R
#define MPU9150_EXT_SENS_DATA_04 0x4D // R
#define MPU9150_EXT_SENS_DATA_05 0x4E // R
#define MPU9150_EXT_SENS_DATA_06 0x4F // R
#define MPU9150_EXT_SENS_DATA_07 0x50 // R
#define MPU9150_EXT_SENS_DATA_08 0x51 // R
#define MPU9150_EXT_SENS_DATA_09 0x52 // R
#define MPU9150_EXT_SENS_DATA_10 0x53 // R
#define MPU9150_EXT_SENS_DATA_11 0x54 // R
#define MPU9150_EXT_SENS_DATA_12 0x55 // R
#define MPU9150_EXT_SENS_DATA_13 0x56 // R
#define MPU9150_EXT_SENS_DATA_14 0x57 // R
#define MPU9150_EXT_SENS_DATA_15 0x58 // R
#define MPU9150_EXT_SENS_DATA_16 0x59 // R
#define MPU9150_EXT_SENS_DATA_17 0x5A // R
#define MPU9150_EXT_SENS_DATA_18 0x5B // R
#define MPU9150_EXT_SENS_DATA_19 0x5C // R
#define MPU9150_EXT_SENS_DATA_20 0x5D // R
#define MPU9150_EXT_SENS_DATA_21 0x5E // R
#define MPU9150_EXT_SENS_DATA_22 0x5F // R
#define MPU9150_EXT_SENS_DATA_23 0x60 // R
#define MPU9150_MOT_DETECT_STATUS 0x61 // R
#define MPU9150_I2C_SLV0_DO 0x63 // R/W
#define MPU9150_I2C_SLV1_DO 0x64 // R/W
#define MPU9150_I2C_SLV2_DO 0x65 // R/W
#define MPU9150_I2C_SLV3_DO 0x66 // R/W
#define MPU9150_I2C_MST_DELAY_CTRL 0x67 // R/W
#define MPU9150_SIGNAL_PATH_RESET 0x68 // R/W
#define MPU9150_MOT_DETECT_CTRL 0x69 // R/W
#define MPU9150_USER_CTRL 0x6A // R/W
#define MPU9150_PWR_MGMT_1 0x6B // R/W
#define MPU9150_PWR_MGMT_2 0x6C // R/W
#define MPU9150_FIFO_COUNTH 0x72 // R/W
#define MPU9150_FIFO_COUNTL 0x73 // R/W
#define MPU9150_FIFO_R_W 0x74 // R/W
#define MPU9150_WHO_AM_I 0x75 // R
//MPU9150 Compass
#define MPU9150_CMPS_XOUT_L 0x4A // R
#define MPU9150_CMPS_XOUT_H 0x4B // R
#define MPU9150_CMPS_YOUT_L 0x4C // R
#define MPU9150_CMPS_YOUT_H 0x4D // R
#define MPU9150_CMPS_ZOUT_L 0x4E // R
#define MPU9150_CMPS_ZOUT_H 0x4F // R
#define MPU9150_READBIT 0x01
// I2C address 0x69 could be 0x68 depends on your wiring.
int MPU9150_ADDRESS = 0x68;
typedef enum
MPU9150_ERROR_OK = 0, // Everything executed normally
MPU9150_ERROR_I2CINIT = 1, // Unable to initialise I2C
MPU9150_ERROR_I2CBUSY = 2, // I2C already in use
MPU9150_ERROR_NOCONNECTION = 3, // Unable to read device ID during init
MPU9150_ERROR_LAST = 4
MPU9150Error_t;
MPU9150Error_t MPU9150Init(void);
MPU9150Error_t MPU9150GetDeviceID(uint8_t *id);
MPU9150Error_t MPU9150GetXYZ(int16_t *accX, int16_t *accY, int16_t *accZ, int16_t *gyroX, int16_t *gyroY, int16_t *gyroZ);
extern volatile uint8_t I2CMasterBuffer[I2C_BUFSIZE];
extern volatile uint8_t I2CSlaveBuffer[I2C_BUFSIZE];
extern volatile uint32_t I2CReadLength, I2CWriteLength;
static bool _MPU9150Initialised = false;
/**************************************************************************/
/*!
@brief Sends a single command byte over I2C
*/
/**************************************************************************/
static MPU9150Error_t MPU9150Write8 (uint8_t reg, uint8_t value)
MPU9150Error_t error = MPU9150_ERROR_OK;
// Clear write buffers
uint32_t i;
for ( i = 0; i < I2C_BUFSIZE; i++ )
I2CMasterBuffer[i] = 0x00;
I2CWriteLength = 3;
I2CReadLength = 0;
I2CMasterBuffer[0] = MPU9150_ADDRESS; // I2C device address
I2CMasterBuffer[1] = reg; // Register
I2CMasterBuffer[2] = value;
i2cEngine();
// ToDo: Add in proper I2C error-checking
return error;
/**************************************************************************/
/*!
@brief Reads a 16 bit values over I2C
*/
/**************************************************************************/
static MPU9150Error_t MPU9150Read8(uint8_t reg, uint8_t *value)
MPU9150Error_t error = MPU9150_ERROR_OK;
// Clear write buffers
uint32_t i;
for ( i = 0; i < I2C_BUFSIZE; i++ )
I2CMasterBuffer[i] = 0x00;
I2CWriteLength = 2;
I2CReadLength = 1;
I2CMasterBuffer[0] = MPU9150_ADDRESS; // I2C device address
I2CMasterBuffer[1] = reg; // Command register
// Append address w/read bit
I2CMasterBuffer[2] = MPU9150_ADDRESS | MPU9150_READBIT;
i2cEngine();
// Shift values to create properly formed integer
*value = I2CSlaveBuffer[0];
// ToDo: Add in proper I2C error-checking
return error;
/**************************************************************************/
/*!
@brief Initialises the I2C block
*/
/**************************************************************************/
MPU9150Error_t MPU9150Init(void)
MPU9150Error_t error = MPU9150_ERROR_OK;
// Initialise I2C
if (i2cInit(I2CMASTER) == false)
return MPU9150_ERROR_I2CINIT; /* Fatal error */
error = MPU9150Write8(MPU9150_PWR_MGMT_1, 0);
//TODO - MPU9150_setupCompass(); if we want mag
_MPU9150Initialised = true;
return error;
/**************************************************************************/
/*!
@brief Gets the latest X/Y/Z values
*/
/**************************************************************************/
MPU9150Error_t MPU9150GetXYZ(int16_t *accX, int16_t *accY, int16_t *accZ, int16_t *gyroX, int16_t *gyroY, int16_t *gyroZ )
MPU9150Error_t error = MPU9150_ERROR_OK;
uint8_t L = 0; uint8_t H = 0;
error += MPU9150Read8(MPU9150_ACCEL_XOUT_L, &L);
error += MPU9150Read8(MPU9150_ACCEL_XOUT_H, &H);
*accX = (H<<8)+L;
error += MPU9150Read8(MPU9150_ACCEL_YOUT_L, &L);
error += MPU9150Read8(MPU9150_ACCEL_YOUT_H, &H);
*accY = (H<<8)+L;
error += MPU9150Read8(MPU9150_ACCEL_ZOUT_L, &L);
error += MPU9150Read8(MPU9150_ACCEL_ZOUT_H, &H);
*accZ = (H<<8)+L;
error += MPU9150Read8(MPU9150_GYRO_XOUT_L, &L);
error += MPU9150Read8(MPU9150_GYRO_XOUT_H, &H);
*gyroX = (H<<8)+L;
error += MPU9150Read8(MPU9150_GYRO_YOUT_L, &L);
error += MPU9150Read8(MPU9150_GYRO_YOUT_H, &H);
*gyroY = (H<<8)+L;
error += MPU9150Read8(MPU9150_GYRO_ZOUT_L, &L);
error += MPU9150Read8(MPU9150_GYRO_ZOUT_H, &H);
*gyroZ = (H<<8)+L;
return error;
在我的主要功能中，我正在测试如下：
I2Cerr = MPU9150Init();
//now in my while(1) loop:
I2Cerr = MPU9150GetXYZ(&aX, &aY, &aZ, &gX, &gY, &gZ);
uint8_t test = 55;
I2Cerr = MPU9150Read8(MPU9150_ACCEL_XOUT_L, &test); //always reads 0 into &arg???
作为参考，我开始的代码库是https://github.com/microbuilder/LPC1343CodeBase
我正在使用 ADXL345 加速度计修改 LPC 示例中的示例 I2C 驱动程序：https://github.com/microbuilder/LPC1343CodeBase/blob/master/drivers/sensors/adxl345/adxl345.c 以及使用此示例 Arduino 代码中的 MPU9150 细节：http://playground.arduino.cc/Main/MPU-9150
这是一个相当复杂的固件问题。
编辑
我正在为 i2cEngine() 函数添加代码：
uint32_t i2cEngine( void )
I2CMasterState = I2CSTATE_IDLE;
RdIndex = 0;
WrIndex = 0;
if ( I2CStart() != TRUE )
I2CStop();
return ( FALSE );
/* wait until the state is a terminal state */
while (I2CMasterState < 0x100);
return ( I2CMasterState );
【问题讨论】：
你能把i2cEngine()的代码贴出来吗？在我看来，在MPU9150Read8() 中设置了I2CWriteLength = 2，但随后你用三个字节加载I2CMasterBuffer[]，这对我来说似乎很可疑。 i2cEngine() 是否为读取操作发送第三个字节？
i2cEngine() 代码现已发布。对我来说，该功能看起来并不那么有见地，但希望它有所帮助。如果您认为深入研究 i2c.c 文件会有所帮助，请点击此处：github.com/microbuilder/LPC1343CodeBase/blob/master/core/i2c/…
您能否成功读取any I2C 寄存器的可信值？您是否能够针对任何其他目标亲自验证 I2C 代码和 I/O 设置？你能用示波器甚至声音逻辑探头检查线路上的活动吗？
@ChrisStratton 还没有。不幸的是，这是在使用 LPC1343 分线板和 MPU9150 分线板的手工焊接板上。我正在使用逻辑探针检查 SDA/SCL 上的值，很快就会报告。
哎呀。那些大容量存储解决方案看起来很可爱，但可能不是最有效的。你能找到便宜的 SWD 解决方案吗？对于我使用的同类 ST cortex-M 芯片，他们 10-20 美元的评估板中的任何一个都可以用作低品脱 JTAG 调试接口。我至少会尝试使用 TTL USB 串行电缆或其他东西将我的调试输出通道连接到有线通道。
【参考方案1】：
查看数据表 (http://www.invensense.com/mems/gyro/documents/PS-MPU-9150A-00v4_3.pdf, p35) 看起来您需要发送重复开始，即 start->dev_address->register_to_read->start->dev_address->read_data->stop。许多 I2C 实现不支持重复启动（即停止必须始终与启动匹配），但硬件本身几乎总是支持。您的实现可能就是这种情况，但如果没有更多上下文（例如 i2cStart、i2cStop 和 i2c 中涉及的 ISR），很难很好地了解 i2cEngine() 正在做什么。
【讨论】：
以上是关于从 MPU9150 读取传感器数据的 C I2C 代码不起作用的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
如何使用 STM32g4xx_HAL_Driver HAL 库通过 i2c 读取传感器数据？
Aduino ESP9266通过I2C接口读取MPU6050模块数据