要特別說(shuō)明下：所有的數(shù)據(jù)位包括應(yīng)答位都需要主設(shè)備產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖。如果從設(shè)備沒(méi)有應(yīng)答意味著將沒(méi)有更多的數(shù)據(jù)要傳送或者設(shè)備沒(méi)有準(zhǔn)備好傳送。這時(shí)，主設(shè)備要么產(chǎn)生停止信號(hào)，要么重新發(fā)出開(kāi)始條件。

圖 7_6 應(yīng)答信號(hào)

n I2C的7-bit地址：

上面說(shuō)過(guò)每一個(gè)從設(shè)備都應(yīng)該具有唯一的地址，這樣主設(shè)備才能準(zhǔn)確的尋址到每一個(gè)設(shè)備，而這些地址被統(tǒng)一規(guī)定為7比特。但是上面講過(guò)I2C總線傳輸數(shù)據(jù)都是8比特傳送，地址7比特豈不是少一位！其實(shí)緊跟地址還有一位用來(lái)表示是讀操作還是寫(xiě)操作的標(biāo)志位。如果該位為0表示主設(shè)備將要向從設(shè)備寫(xiě)數(shù)據(jù)，否則表示主設(shè)備將要從從設(shè)備讀數(shù)據(jù)。在這8比特被發(fā)送后主設(shè)備能夠持續(xù)地進(jìn)行讀或者寫(xiě)。如果主設(shè)備想和其他從設(shè)備進(jìn)行通信，只要再次發(fā)送一個(gè)新的開(kāi)始信號(hào)就可以而不必發(fā)送終止信號(hào)。

圖 7_7 一個(gè)完整的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)操作

8 、MPU6050驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)

至此，我們基本上已經(jīng)將I2C的知識(shí)學(xué)完了，下面將結(jié)合MPU6050的驅(qū)動(dòng)進(jìn)一步講解其原理（該部分的代碼參見(jiàn)工程的mpu6050.c部分）。我們首先來(lái)看一下它的頭文件mpu6050.h：從第6到25行上來(lái)就是一大串內(nèi)部地址的定義，對(duì)于初學(xué)者可能一頭霧水！如果樓主再引入寄存器等數(shù)字電路的知識(shí)可能又要說(shuō)幾頁(yè)了，于是這里準(zhǔn)備只用一個(gè)簡(jiǎn)單的例子闡述下這些地址的作用。

#include“i2c.h”

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// 定義MPU6050內(nèi)部地址

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#define SMPLRT_DIV 0x19 //陀螺儀采樣率，典型值：0x07（125Hz）

#define CONFIG 0x1A //低通濾波頻率，典型值：0x06（5Hz）

#define GYRO_CONFIG 0x1B //陀螺儀自檢及測(cè)量范圍，典型值：0x18（不自檢，2000deg/s）

#define ACCEL_CONFIG 0x1C //加速計(jì)自檢、測(cè)量范圍及高通濾波頻率，典型值：0x01（不自檢，2G，5Hz）

#define ACCEL_XOUT_H 0x3B

#define ACCEL_XOUT_L 0x3C

#define ACCEL_YOUT_H 0x3D

#define ACCEL_YOUT_L 0x3E

#define ACCEL_ZOUT_H 0x3F

#define ACCEL_ZOUT_L 0x40

#define TEMP_OUT_H 0x41

#define TEMP_OUT_L 0x42

#define GYRO_XOUT_H 0x43

#define GYRO_XOUT_L 0x44

#define GYRO_YOUT_H 0x45

#define GYRO_YOUT_L 0x46

#define GYRO_ZOUT_H 0x47

#define GYRO_ZOUT_L 0x48

#define PWR_MGMT_1 0x6B //電源管理，典型值：0x00（正常啟用）

#define WHO_AM_I 0x75 //IIC地址寄存器（默認(rèn)數(shù)值0x68，只讀）

#define SlaveAddress 0xD0 //IIC寫(xiě)入時(shí)的地址字節(jié)數(shù)據(jù)，+1為讀取

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// 通過(guò)I2C和MPU6050通信的函數(shù)

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void Single_WriteI2C（uchar REG_Address，uchar REG_data）;//向I2C設(shè)備寫(xiě)入一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)

uchar Single_ReadI2C（uchar REG_Address）; //從I2C設(shè)備讀取一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)

void InitMPU6050（）; //初始化MPU6050

int GetData（uchar REG_Address）; //合成數(shù)據(jù)

上面講到在I2C總線中主設(shè)備可以通過(guò)固定的7-bit地址尋找到相應(yīng)的從設(shè)備（這里的7-bit地址為第26行的SlaveAddress，想必大家也能夠理解后面注釋的意義了吧~不加1表示緊跟著地址的一位為0，表示向該設(shè)備寫(xiě)數(shù)據(jù)；加1則表示緊跟著的一位為1，表示主設(shè)備從從設(shè)備讀數(shù)據(jù)）。雖然采用這種方式能夠準(zhǔn)確找到從設(shè)備，但是從設(shè)備里面又有比較多的寄存器。這就好比你知道了某個(gè)要找的東西在具體的某個(gè)大柜子里，但是來(lái)到大柜子前又發(fā)現(xiàn)有許多小抽屜。這里的7-bit地址就好像指明了哪個(gè)柜子，而從第6到25行的內(nèi)部地址就像柜子上的抽屜編號(hào)，而不一樣之處是位于mpu6050內(nèi)的“小抽屜”一部分存放著其采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，另一部分等著外部放一些數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)置其采樣屬性。

這樣，如上面的第6行的SMPLRT_DIV（0x19）是用來(lái)設(shè)置陀螺儀采樣率的寄存器地址，只要向該地址所指的寄存器寫(xiě)入相應(yīng)的值則可以設(shè)置陀螺儀采樣率。因此下面MPU6050初始化函數(shù)就是調(diào)用封裝的I2C寫(xiě)函數(shù)向相應(yīng)的小抽屜內(nèi)寫(xiě)屬性數(shù)據(jù)，設(shè)置MPU6050采樣屬性。

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//初始化MPU6050

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void InitMPU6050（）

{

Single_WriteI2C（PWR_MGMT_1， 0x00）; //解除休眠狀態(tài)

Single_WriteI2C（SMPLRT_DIV， 0x07）;

Single_WriteI2C（CONFIG， 0x06）;

Single_WriteI2C（GYRO_CONFIG， 0x18）;

Single_WriteI2C（ACCEL_CONFIG， 0x01）;

}

再如第10~11行的ACCEL_XOUT_H、ACCEL_XOUT_L是用來(lái)存放最新的陀螺儀X極的數(shù)值，因?yàn)椴捎?6位ADC所以這里需要用兩個(gè)寄存器。所以下面合成數(shù)據(jù)函數(shù)負(fù)責(zé)連續(xù)讀取REG_Address開(kāi)始的兩字節(jié)數(shù)據(jù)組成一個(gè)16位數(shù)據(jù)。當(dāng)函數(shù)的參數(shù)為ACCEL_XOUT_H時(shí)，則獲取的是實(shí)時(shí)的陀螺儀X極的數(shù)值，同樣地可以獲得實(shí)時(shí)的6軸數(shù)據(jù)。

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//合成數(shù)據(jù)

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int GetData（uchar REG_Address）

{

uchar H，L;

H=Single_ReadI2C（REG_Address）;

L=Single_ReadI2C（REG_Address+1）;

return （H《《8）+L; //合成數(shù)據(jù)

}