هدف ما از انجام این پروژه چیست؟
در این بخش قصد داریم سنسور ICM20649 را به وسیله میکروکنترلر آرم، سری STM32F راه اندازی کنیم. به منظور استفاده راحت تر و بهینه تر در این پروژه از دو ماژول آماده GB305IM و GebraBit STM32F303 استفاده میکنیم.
این دو ماژول شامل مینیمم قطعات لازم سنسور ICM20789و میکروکنترلر STM32F میباشند که توسط تیم جبرابیت جهت آسان سازی کار فراهم شده اند.
در این آموزش چه چیزهایی یاد میگیریم؟
شما در این بخش ضمن راه اندازی و استفاده از سنسورICM20649 ، به طور خلاصه با تمامی رجیسترهای سنسور ICM20649، نحوه تنظیم بخش های مختلف میکروکنترلر STM32 برای راه اندازی این سنسور با استفاده از پروتکل SPI، چگونگی استفاده از فایل کتابخانه و درایور مختص ماژول GB6305IM، نحوه فراخوانی توابع و در نهایت دریافت داده های سنسور در کامپایلر Keil نیز آشنا خواهید شد.
برای شروع این پروژه به چه چیزهایی نیاز داریم؟
برای اجرای این پروژه به سختافزار و نرمافزار نیاز داریم. عناوین این سختافزارها و نرمافزارها در جدول زیر به شما ارائه شده است و میتوانید با کلیک بر روی هر یک، آن را تهیه/دانلود کرده و برای شروع آماده شوید.
سخت افزارهای مورد نیاز | نرمافزارهای مورد نیاز |
---|---|
ST-LINK/V2 Programmer | Keil uVision Programmer |
STM32 Microcontroller – ( Gebra STM32f303 ) | STM32CubeMX Program |
ماژول ردیابی حرکت شتابسنج و ژیروسکوپ Gebra ICM20649 | |
Cable and Breadboard |
بدین منظور ابتدا پروتکل ارتباطی SPI را با استفاده از جامپر های روی برد انتخاب کرده و سپس مانند تصویر زیر ماژول GebraBit ICM20649 را به صورت Pin To Pin بر روی ماژول GebraBit STM32F303 قرار می دهیم:

توجه : تصویر بالا صرفا برای نمایش نحوه قرار گیری ماژول GebraBit ICM20649 بر روی ماژول GebraBit STM32F303 می باشد . لذا برای استفاده از پروتکل ارتباطی SPI کاربر باید نسبت به انتخاب صحیح وضعیت جامپر های روی برد اقدام کند.
در نهایت مقادیر دما و شتاب و سرعت زاویه ای را در سه محور X , Y , Z به صورت Real Time در پنجره Watch1 کامپایلر Keil در حالت Debug Session مشاهده خواهیم کرد.
تنظیمات STM32CubeMX
حال قصد داریم به بررسی تنظیمات مربوط به هریک از بخش های SPI , RCC , Debug , Clock در میکروکنترلر STM32F303 برای راه اندازی ماژول GebraBit ICM20649 بپردازیم.
تنظیمات SPI
حال به منظور برقراری ارتباط SPI با ماژول GebraBit STM32F303 باید حالت “Full Duplex Master” را انتخاب کرده و پین های PB3 و PB4 و PB5 را به عنوان SCK و MISO و MOSI و پین PC13 را CS انتخاب می کنیم :

RCC / Clock تنظیمات
بهدلیل وجود کریستال خارجی (External Crystal) در برد جبرابیت STM32F303، در بخش “RCC” گزینه “Crystal/Ceramic Resonator” را انتخاب میکنیم.

سپس از صفحه Clock Configuration حالت PLLCLK را انتخاب کرده و سایر تنظیمات لازم را انجام میدهیم (برای اطلاعات بیشتر کلیک کنید).

Debug & Programming تنظیمات
برای کاهش تعداد پایهها در زمان Debug and Program، در این ماژول گزینه “Serial Wire” را از بخش “Debug” در بلوک “SYS” انتخاب میکنیم که مربوط به پایههای “SWCLK” و “SWDIO” است.

Project Manager تنظیمات
تنظیمات “Project Manager” به صورت زیر است؛ در اینجا از نسخه “5.32” محیط توسعه “MDK-ARM” استفاده کردهایم. اگر شما برای برنامهنویسی از محیط توسعه دیگری استفاده میکنید، باید از قسمت Toolchain گزینه مربوط به IDE مورد استفاده خود را انتخاب کنید.

پس از تکمیل تمامی تنظیمات بالا، روی گزینه GENERATE CODE کلیک میکنیم.
Source Code
کتابخانه پروژه (Library)
جبرابیت علاوه بر طراحی ماژولار انواع حسگرها و قطعات مجتمع، برای سهولت در نصب و توسعه نرمافزار توسط کاربران، مجموعهای از کتابخانههای ساختاریافته و مستقل از سختافزار را به زبان C ارائه میدهد. در این راستا، کاربران میتوانند کتابخانهی مربوط به ماژول مورد نظر خود را در قالب فایلهای “.h” و “.c” دانلود کنند.
با افزودن کتابخانهی ارائهشده توسط جبرابیت به پروژه (راهنمای افزودن فایل به پروژه)، میتوانیم بهراحتی کد خود را توسعه دهیم. فایلهای مربوطه را میتوانید در انتهای پروژه یا در بخش صفحات مرتبط در سمت راست مشاهده کنید.
تمام توابع تعریفشده در کتابخانه با جزئیات کامل توضیح داده شدهاند و کلیه پارامترهای ورودی و مقادیر بازگشتی هر تابع بهصورت مختصر شرح داده شده است. از آنجا که این کتابخانهها مستقل از سختافزار هستند، کاربر میتواند آنها را بهسادگی به کامپایلر دلخواه خود اضافه کرده و با میکروکنترلر یا برد توسعه مورد نظر خود استفاده کند.
فایل هدر GebraBit_ICM20649.h
در این فایل بر اساس دیتاشیت سنسور یا ای سی ، تمامی آدرس رجیسترها، مقادیر هریک از رجیسترها به صورت Enumeration تعریف شده است.همچنین بدنه سنسور ICM20649 و کانفیگ های مربوط به هریک از بلوک های داخلی سنسور ICM20649 به صورت STRUCT با نام GebraBit_ICM20649 نیز تعریف شده است.که نهایتا در محیط Debug Session تمامی کانفیگ های مربوط به هر بلوک به صورت Real Time قابل مشاهده است.
ICM20649 _Bank_Sel Enum
بانک های رجیستری داخلی سنسور، در این enum تعریف شده است:
typedef enum bank_sel
{
BANK_0 = 0,
BANK_1 ,
BANK_2 ,
BANK_3
} ICM20649_Bank_Sel;
ICM20649 _Interface Enum
برای انتخاب پروتکل ارتباطی با سنسور از این enum استفاده می شود:
typedef enum interface
{
NOT_SPI = 0,
IS_SPI
}ICM20649_Interface;
ICM20649_Accel_Fs_Sel Enum
برای انتخاب مقدار Full Scale سنسور Accelerometer از این enum استفاده می شود:
typedef enum accel_fs_sel
{
FULL_SCALE_4g = 0,
FULL_SCALE_8g ,
FULL_SCALE_16g ,
FULL_SCALE_30g
}ICM20649_Accel_Fs_Sel;
ICM20649_Accel_Scale_Factor Enum
برای انتخاب مقدار Scale Factor سنسور Accelerometer از این enum استفاده می شود:
typedef enum Accel_Scale_Factor
{
SCALE_FACTOR_8192_LSB_g = 8192,
SCALE_FACTOR_4096_LSB_g = 4096,
SCALE_FACTOR_2048_LSB_g = 2048,
SCALE_FACTOR_1024_LSB_g = 1024,
}ICM20649_Accel_Scale_Factor;
ICM20649_Gyro_Fs_Sel Enum
برای انتخاب مقدار Full Scale سنسور Gyroscope از این enum استفاده می شود:
typedef enum gyro_fs_sel
{
FS_500_DPS ,
FS_1000_DPS ,
FS_2000_DPS ,
FS_4000_DPS
}ICM20649_Gyro_Fs_Sel;
ICM20649_Gyro_Scale_Factor Enum
برای انتخاب مقدار Scale Factor سنسور Gyroscope از این enum استفاده می شود
typedef enum Gyro_Scale_Factor
{
SCALE_FACTOR_65p5_LSB_DPS = 65,
SCALE_FACTOR_32p8_LSB_DPS = 32,
SCALE_FACTOR_16p4_LSB_DPS = 16,
SCALE_FACTOR_8p2_LSB_DPS = 8
}ICM20649_Gyro_Scale_Factor;
ICM20649_FIFO_MODE Enum
حالت کاری FIFO سنسور با استفاده از مقادیر این enum تنظیم می شود:
typedef enum FIFO_Config
{
STREAM_TO_FIFO ,
STOP_ON_FULL_FIFO_SNAPSHOT = 31
}ICM20649_FIFO_MODE ;
ICM20649_Ability Enum
برای فعال و غیر فعال کردن بخش های مختلف سنسور از مقادیر این enum استفاده می شود:
typedef enum Ability
{
Disable = 0,
Enable
}ICM20649_Ability;
ICM20649_Power_Mode Enum
برای تنظیم حالت Power Mode سنسور از مقادیر این enum استفاده می شود:
typedef enum Power_Mode
{
ICM20649_LOW_NOISE = 0,
ICM20649_LOW_POWER = 1,
ICM20649 _SLEEP_OFF = 2
} ICM20649_Power_Mode;
ICM20649_ GYRO_Averaging_Filter Enum
برای تعیین فیلتر مورد استفاده در سنسور Gyroscope در حالت Low Power از مقادیر این enum استفاده می شود:
typedef enum
{
GYRO_AVERAGE_1_SAMPLES_FILTER = 0 ,
GYRO_AVERAGE_2_SAMPLES_FILTER = 1 ,
GYRO_AVERAGE_4_SAMPLES_FILTER = 2 ,
GYRO_AVERAGE_8_SAMPLES_FILTER = 3 ,
GYRO_AVERAGE_16_SAMPLES_FILTER = 4 ,
GYRO_AVERAGE_32_SAMPLES_FILTER = 5 ,
GYRO_AVERAGE_64_SAMPLES_FILTER = 6 ,
GYRO_AVERAGE_128_SAMPLES_FILTER = 7
} ICM20649_GYRO_Averaging_Filter;
ICM20649_ ACCEL_Averaging_Filter Enum
برای تعیین فیلتر مورد استفاده در سنسور Gyroscope در حالت Low Power از مقادیر این enum استفاده می شود:
typedef enum ACCEL_Averaging_Filter
{
ACCEL_AVERAGE_1_4_SAMPLES_FILTER = 0 ,
ACCEL_AVERAGE_8_SAMPLES_FILTER = 1 ,
ACCEL_AVERAGE_16_SAMPLES_FILTER = 2 ,
ACCEL_AVERAGE_32_SAMPLES_FILTER = 3
} ICM20649_ACCEL_Averaging_Filter;
ICM20649_Preparation Enum
این enum منعکس کننده وضعیت آماده بودن یا نبودن هرگونه دیتایی در سنسور می باشد:
typedef enum Preparation
{
IS_NOT_Ready = 0,
IS_Ready
}ICM20649_Preparation;
ICM20649_Reset_Status Enum
وضعیت نهاییReset نرم افزاری سنسور در این enum بیان شده است:
typedef enum Reset_Status
{
DONE = 0,
FAILED
}ICM20649_Reset_Status;
ICM20649_FIFO_Ability Enum
برای فعال یا غیر فعال سازی FIFO از این Enum استفاده می شود:
typedef enum FIFO_Ability
{
FIFO_DISABLE = 0,
FIFO_ENABLE
} ICM20649_FIFO_Ability;
ICM20649_Get_DATA Enum
نحوه دریافت داده از سنسور در این enum بیان شده است:
typedef enum Get_DATA
{
FROM_REGISTER = 0,
FROM_FIFO
} ICM20649_Get_DATA;
ICM20649_ Interrupt_Pin Enum
برای انتخاب پین وقفه از این Enum استفاده می شود:
typedef enum Interrupt_Pin
{
INTERRUPT_ON_PIN_1 = 0,
INTERRUPT_ON_PIN_2
} ICM20649_Interrupt_Pin;
ICM20649__ DMP_LP Enum
برای فعال یا غیر فعال سازی DMP در حالت LOW POWER از این Enum استفاده می شود:
typedef enum DMP_LP
{
NOT_DMP_LOW_POWER = 0,
DMP_LOW_POWER
} ICM20649_DMP_LP;
ICM20649_Sleep Enum
برای تنظیم حالت کاری سنسور از مقادیر این enum استفاده می شود :
typedef enum Sleep
{
ICM20649_AWAKE = 0,
ICM20649_SLEEP
}ICM20649_Sleep ;
ICM20649_Clock_Source Enum
برای کلاک سنسور از مقادیر این enum تنظیم می شود:
typedef enum Clock_Source
{
INTERNAL_20MHZ_OSCILLATOR = 0,
AUTO_SELECT = 1,
CLOCK_STOP = 7
}ICM20649_Clock_Source ;
ICM20649_Sensor Enum
برای فعال یا غیر فعال کردن هریک از سنسور ها از مقادیر این enum استفاده می شود:
typedef enum Sensor
{
SENSOR_ENABLE = 0,
SENSOR_DISABLE = 7
}ICM20649_Sensor ;
ICM20649_INT_Level Enum
برای تعیین سطح لاجیک پایه Interrupt از مقادیر این enum استفاده می شود:
typedef enum int_level
{
ACTIVE_HIGH = 0,
ACTIVE_LOW
} ICM20649_INT_Level;
ICM20649_Latch_Type Enum
برای تعیین نوع latch شدن خروجی Interrupt از مقادیر این enum استفاده می شود:
typedef enum latch_type
{
_50_US = 0,
HELD_STATUS_CLEAR
} ICM20649_Latch_Type;
ICM20649_INT_Type Enum
برای تعیین نوع خروجی Interrupt از مقادیر این enum استفاده می شود:
typedef enum int_type
{
PUSH_PULL = 0,
OPEN_DRAIN
}ICM20649_INT_Type;
ICM20649_FIFO_ Reset
با استفاده از مقادیر این Enum میتوان FIFO سنسور را ریست کرد:
typedef enum FIFO_Reset
{
FIFO_DE_ASSERT = 0,
FIFO_ASSERT = 31
} ICM20649_FIFO_Reset;
ICM20649_FIFO_Overflow Enum
مقادیر این enum نشانگر Overflow شدن یا نشدن FIFO می باشد:
typedef enum FIFO_Overflow
{
NOT_OVERFLOW = 0,
FIFO_OVERFLOW = 1
} ICM20649_FIFO_Overflow;
ICM20649_ Data_Copy_FIFO Enum
مقادیر این enum کپی شدن داده ها در FIFO را مشخص می کند:
typedef enum Data_Copy_FIFO
{
NOT_COPY_FIFO = 0,
COPY_TO_FIFO = 3
} ICM20649_Data_Copy_FIFO;
ICM20649_ FCHOICEB Enum
برای فعال یا غیر فعال کردن فیلتر DLPF از مقادیر این enum استفاده می شود:
typedef enum FCHOICEB
{
ENABLE_DLPF_FCHOICEB = 1,
BYPASS_DLPF_FCHOICEB = 0,
}ICM20649_FCHOICEB;
ICM20649_ Gyro_DLPF_CFG Enum
برای تعیین فیلتر DLPF در سنسور ژیروسکوپ از مقادیر این enum استفاده می شود:
typedef enum Gyro_DLPF_CFG
{
ICM20649_GYRO_DLPF_196 = 0,
ICM20649_GYRO_DLPF_152 = 1,
ICM20649_GYRO_DLPF_119 = 2,
ICM20649_GYRO_DLPF_51 = 3,
ICM20649_GYRO_DLPF_24 = 4,
ICM20649_GYRO_DLPF_12 = 5,
ICM20649_GYRO_DLPF_6 = 6,
ICM20649_GYRO_DLPF_361 = 7
}ICM20649_GYRO_DLPF ;
ICM20649_ Accel_DLPF_CFG Enum
برای تعیین فیلتر DLPF در سنسور شتاب سنج از مقادیر این enum استفاده می شود:
typedef enum Accel_DLPF_CFG
{
ICM20649_ACCEL_DLPF_246 = 1,
ICM20649_ACCEL_DLPF_111 = 2,
ICM20649_ACCEL_DLPF_50 = 3,
ICM20649_ACCEL_DLPF_24 = 4,
ICM20649_ACCEL_DLPF_11 = 5,
ICM20649_ACCEL_DLPF_6 = 6,
ICM20649_ACCEL_DLPF_473 = 7
}ICM20649_ACCEL_DLPF ;
ICM20649_TEMP_DLPF_CFG Enum
برای تعیین فیلتر DLPF در سنسور دما از مقادیر این enum استفاده می شود:
typedef enum Temp_DLPF_CFG
{
ICM20649_TEMP_DLPF_7932 = 0,
ICM20649_TEMP_DLPF_218 = 1,
ICM20649_TEMP_DLPF_123 = 2,
ICM20649_TEMP_DLPF_66 = 3,
ICM20649_TEMP_DLPF_34 = 4,
ICM20649_TEMP_DLPF_17 = 5,
ICM20649_TEMP_DLPF_9 = 6,
}ICM20649_TEMP_DLPF ;
Gebra_ICM20649 structure
در پایان این فایل تمامی توابع جهت خواندن و نوشتن در رجیستر های ICM20649 ، کانفیک سنسور و FIFO و دریافت داده از سنسور اعلان شده است:
Declaration of functions
/********************************************************
*Declare Read&Write ICM20649 Register Values Functions *
********************************************************/
extern uint8_t GB_ICM20649_Read_Reg_Data ( uint8_t regAddr, ICM20649_Bank_Sel regBank, uint8_t* data);
extern uint8_t GB_ICM20649_Read_Reg_Bits (uint8_t regAddr, ICM20649_Bank_Sel regBank, uint8_t start_bit, uint8_t len, uint8_t* data);
extern uint8_t GB_ICM20649_Burst_Read(uint8_t regAddr, ICM20649_Bank_Sel regBank, uint8_t *data, uint16_t byteQuantity);
extern uint8_t GB_ICM20649_Write_Reg_Data(uint8_t regAddr, ICM20649_Bank_Sel regBank, uint8_t data);
extern uint8_t GB_ICM20649_Write_Reg_Bits(uint8_t regAddr, ICM20649_Bank_Sel regBank, uint8_t start_bit, uint8_t len, uint8_t data);
extern uint8_t GB_ICM20649_Burst_Write ( uint8_t regAddr, ICM20649_Bank_Sel regBank, uint8_t *data, uint16_t byteQuantity);
/********************************************************
* Declare ICM20649 Configuration Functions *
********************************************************/
extern void GB_ICM20649_Soft_Reset ( GebraBit_ICM20649 * ICM20649 );
extern void GB_ICM20649_Bank_Selection( ICM20649_Bank_Sel bsel);
extern void GB_ICM20649_Who_am_I(GebraBit_ICM20649 * ICM20649);
extern void GB_ICM20649_Select_SPI4_Interface(GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , ICM20649_Interface spisel);
extern void GB_ICM20649_DMP(GebraBit_ICM20649* ICM20649 ,ICM20649_Ability dmp,ICM20649_DMP_LP dmp_lp);
extern void GB_ICM20649_DMP_Reset(GebraBit_ICM20649* ICM20649 ,ICM20649_Ability rst);
extern void GB_ICM20649_DMP_Interrupt(ICM20649_Interrupt_Pin pin,ICM20649_Ability interrupt);
extern void GB_ICM20649_Sleep_Awake (GebraBit_ICM20649 * ICM20649, ICM20649_Sleep working ) ;
extern void GB_ICM20649_ACCEL_Power_Mode(GebraBit_ICM20649* ICM20649 ,ICM20649_Power_Mode pmode);
extern void GB_ICM20649_GYRO_Power_Mode(GebraBit_ICM20649* ICM20649 ,ICM20649_Power_Mode pmode);
extern void GB_ICM20649_Set_Clock_Source(GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , ICM20649_CLK clk) ;
extern void GB_ICM20649_Temperature(GebraBit_ICM20649* ICM20649 ,ICM20649_Ability temp);
extern void GB_ICM20649_Accelerometer(GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , ICM20649_Sensor accel);
extern void GB_ICM20649_Gyroscope(GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , ICM20649_Sensor gyro) ;
extern void GB_ICM20649_Set_INT1_Pin(GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , ICM20649_INT_Level level ,ICM20649_INT_Type type , ICM20649_Latch_Type latch );
extern void GB_ICM20649_Set_INT2_Pin(GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , ICM20649_INT_Level level ,ICM20649_INT_Type type , ICM20649_Latch_Type latch );
extern void Interrupt_Status_Enable(GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , ICM20649_Ability interrupt );
extern ICM20649_Preparation GB_ICM20649_Check_Data_Preparation(GebraBit_ICM20649 * ICM20649);
extern void GB_ICM20649_GYRO_Full_Scale ( GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , ICM20649_Gyro_Fs_Sel fs ) ;
extern void GB_ICM20649_GYRO_Low_Pass_Filter (GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , ICM20649_FCHOICEB bypass ) ;
extern void GB_ICM20649_GYRO_Low_Pass_Filter_Value (GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , ICM20649_GYRO_DLPF dlpf );
extern void GB_ICM20649_GYRO_LP_Averaging_Filter (GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , ICM20649_GYRO_Averaging_Filter avg );
extern void GB_ICM20649_GYRO_Output_Sample_Rate (GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , uint16_t rate_hz);
extern void GB_ICM20649_ACCEL_Full_Scale ( GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , ICM20649_Accel_Fs_Sel fs );
extern void GB_ICM20649_ACCEL_Low_Pass_Filter (GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , ICM20649_FCHOICEB bypass );
extern void GB_ICM20649_ACCEL_Low_Pass_Filter_Value (GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , ICM20649_ACCEL_DLPF dlpf );
extern void GB_ICM20649_ACCEL_LP_Averaging_Filter (GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , ICM20649_ACCEL_Averaging_Filter avg );
extern void GB_ICM20649_ACCEL_Output_Sample_Rate (GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , uint16_t rate_hz);
extern void GB_ICM20649_TEMP_Low_Pass_Filter_Value (GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , ICM20649_TEMP_DLPF tdlpf );
/********************************************************
* Declare ICM20649 FIFO Functions *
********************************************************/
extern void GB_ICM20649_Access_Serial_Interface_To_FIFO(GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , ICM20649_Ability interface_access_fifo);
extern ICM20649_FIFO_Overflow GB_ICM20649_Check_FIFO_Overflow(GebraBit_ICM20649 * ICM20649) ;
extern void GB_ICM20649_Write_ACCEL_FIFO(GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , ICM20649_Ability accel_fifo ) ;
extern void GB_ICM20649_Write_GYRO_FIFO(GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , ICM20649_Ability gyro_fifo ) ;
extern void GB_ICM20649_Write_TEMP_FIFO(GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , ICM20649_Ability temp_fifo );
extern void GB_ICM20649_FIFO_Mode(GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , ICM20649_FIFO_Mode fifo_mode );
extern void GB_ICM20649_FIFO_Reset(void) ;
extern void GB_ICM20649_GET_FIFO_Count (GebraBit_ICM20649 * ICM20649 ) ;
extern void GB_ICM20649_Read_FIFO(GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , uint16_t qty);
extern ICM20649_Data_Copy_FIFO GB_ICM20649_Check_Data_Copy_TO_FIFO(GebraBit_ICM20649 * ICM20649) ;
/********************************************************
* Declare ICM20649 DATA Functions *
********************************************************/
extern void GB_ICM20649_Get_Temp_Register_Raw_Data(GebraBit_ICM20649 * ICM20649);
extern void GB_ICM20649_Get_Temp_Valid_Data(GebraBit_ICM20649 * ICM20649);
extern void GB_ICM20649_Get_GYRO_X_Register_Raw_DATA(GebraBit_ICM20649 * ICM20649);
extern void GB_ICM20649_Get_GYRO_Y_Register_Raw_DATA(GebraBit_ICM20649 * ICM20649);
extern void GB_ICM20649_Get_GYRO_Z_Register_Raw_DATA(GebraBit_ICM20649 * ICM20649);
extern void GB_ICM20649_Get_GYRO_DATA_X_Valid_Data(GebraBit_ICM20649 * ICM20649);
extern void GB_ICM20649_Get_GYRO_DATA_Y_Valid_Data(GebraBit_ICM20649 * ICM20649);
extern void GB_ICM20649_Get_GYRO_DATA_Z_Valid_Data(GebraBit_ICM20649 * ICM20649);
extern void GB_ICM20649_Get_ACCEL_X_Register_Raw_DATA(GebraBit_ICM20649 * ICM20649);
extern void GB_ICM20649_Get_ACCEL_Y_Register_Raw_DATA(GebraBit_ICM20649 * ICM20649);
extern void GB_ICM20649_Get_ACCEL_Z_Register_Raw_DATA(GebraBit_ICM20649 * ICM20649);
extern void GB_ICM20649_Get_ACCEL_DATA_X_Valid_Data(GebraBit_ICM20649 * ICM20649);
extern void GB_ICM20649_Get_ACCEL_DATA_Y_Valid_Data(GebraBit_ICM20649 * ICM20649);
extern void GB_ICM20649_Get_ACCEL_DATA_Z_Valid_Data(GebraBit_ICM20649 * ICM20649);
extern void GB_ICM20649_Get_Temperature(GebraBit_ICM20649 * ICM20649);
extern void GB_ICM20649_Get_XYZ_GYROSCOPE(GebraBit_ICM20649 * ICM20649);
extern void GB_ICM20649_Get_XYZ_ACCELERATION(GebraBit_ICM20649 * ICM20649);
extern void GB_ICM20649_Get_ACCEL_GYRO_TEMP_From_Registers(GebraBit_ICM20649 * ICM20649);
extern void GB_ICM20649_FIFO_Data_Partition_ACCEL_GYRO_XYZ_TEMP(GebraBit_ICM20649 * ICM20649) ;
extern void GB_ICM20649_Get_ACCEL_GYRO_TEMP_From_FIFO(GebraBit_ICM20649 * ICM20649) ;
extern void GB_ICM20649_Get_Data(GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , ICM20649_Get_DATA get_data) ;
/********************************************************
* Declare ICM20649 HIGH LEVEL Functions *
********************************************************/
extern void GB_ICM20649_FIFO_Configuration ( GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , ICM20649_FIFO_Ability fifo );
extern void GB_ICM20649_Set_Power_Management(GebraBit_ICM20649 * ICM20649 , ICM20649_Power_Mode pmode) ;
extern void GB_ICM20649_initialize( GebraBit_ICM20649 * ICM20649 );
extern void GB_ICM20649_Configuration(GebraBit_ICM20649 * ICM20649, ICM20649_FIFO_Ability fifo);
فایل سورس GebraBit_ICM20649.c
در این فایل که به زبان C نوشته شده ، تمامی توابع با جزئیات کامل، کامنت گذاری شده و تمامی پارامتر های دریافتی در آرگومان توابع و مقادیر بازگشتی از آنها ، بطور واضح توضیح داده شده است.از این رو در این قسمت به همین توضیحات اکتفا کرده و کاربران را برای اطلاعات بیشتر به بررسی مستقیم از این فایل دعوت می کنیم.
برنامه نمونه در Keil
تا به اینجا، ما با استفاده از STM32CubeMX پروژه Keil خود را تولید کرده و کتابخانه GebraBit_ICM20649.c را که توسط GebraBit ارائه شده اضافه کردیم، حال به بررسی قسمت اصلی برنامه آموزشی نمونه، فایل main.c و مشاهده خروجی ماژول GebraBit ICM20649 در قسمت watch در محیط Debugging برنامه Keil می پردازیم.
شرح فایل main.c
اگر به ابتدای فایل main.c دقت کنید،متوجه می شوید که هدر GebraBit_ICM20649.h برای دسترسی به ساختار ها ، Enum ها و توابع مورد نیاز ماژول GebraBit ICM20649 ، اضافه شده است.در قسمت بعدی متغیری به نام ICM20649_Module از نوع ساختار GebraBit_ICM20649 (این ساختار در هدر GebraBit_ICM20649 بوده و در بخش توضیحات کتابخانه GebraBit_ICM20649توضیح داده شد) که برای پیکربندی ماژول GebraBit ICM20649 می باشد،تعریف شده است:
/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */
GebraBit_ICM20649 ICM20649_Module;
/* USER CODE END PTD */
در بخش بعدی کد نوشته شده، پیکربندی و تنظیمات ماژول GebraBit ICM20649 با استفاده از توابع GB_ICM20649_initialize() و GB_ICM20649_Configuration()، انجام شود:
GB_ICM20649_initialize( &ICM20649_Module );
GB_ICM20649_Configuration(&ICM20649_Module ,FIFO_ENABLE);
//GB_ICM20649_Configuration(&ICM20649_Module , FIFO_DISABLE );
و در نهایت در قسمت while برنامه ، مقادیر ماژول GebraBit ICM20649 در 3 محور X , Y , Z و دما به طور پیوسته دریافت میشود:
GB_ICM20649_Get_Data( &ICM20649_Module , FROM_FIFO );
//GB_ICM20649_Get_Data( &ICM20649_Module , FROM_REGISTER );
با خارج کردن توابع GB_ICM20649_Configuration(&ICM20649_Module , FIFO_DISABLE ); و GB_ICM20649_Get_Data( &ICM20649_Module , FROM_REGISTER ); می توان مقادیر داده ها را مستقیم از رجیستر های داده خواند.
The “main.c” file code text:
/* USER CODE BEGIN Header */
/*
* ________________________________________________________________________________________________________
* Copyright (c) 2020 GebraBit Inc. All rights reserved.
*
* This software, related documentation and any modifications thereto (collectively “Software”) is subject
* to GebraBit and its licensors' intellectual property rights under U.S. and international copyright
* and other intellectual property rights laws.
*
* GebraBit and its licensors retain all intellectual property and proprietary rights in and to the Software
* and any use, reproduction, disclosure or distribution of the Software without an express license agreement
* from GebraBit is strictly prohibited.
* THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT
* NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NON-INFRINGEMENT IN
* NO EVENT SHALL GebraBit BE LIABLE FOR ANY DIRECT, SPECIAL, INDIRECT, INCIDENTAL, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES,
* OR ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT,
* NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE
* OF THE SOFTWARE.
* ________________________________________________________________________________________________________
*/
/**
******************************************************************************
* @file : main.c
* @brief : Main program body
* @Author : Mehrdad Zeinali
******************************************************************************
* @attention
*
* Copyright (c) 2022 STMicroelectronics.
* All rights reserved.
*
* This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
* in the root directory of this software component.
* If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
*
******************************************************************************
*/
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
//#include "i2c.h"
#include "spi.h"
#include "gpio.h"
#include "GebraBit_ICM20649.h"
/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
/* USER CODE END Includes */
/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */
GebraBit_ICM20649 ICM20649_Module;
/* USER CODE END PTD */
/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD */
/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */
/* USER CODE END PM */
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PV */
/* USER CODE END PV */
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */
/* USER CODE END PFP */
/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
/* USER CODE END 0 */
/**
* @brief The application entry point.
* @retval int
*/
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
//MX_I2C1_Init();
MX_SPI1_Init();
GB_ICM20649_initialize( &ICM20649_Module );
GB_ICM20649_Configuration(&ICM20649_Module ,FIFO_ENABLE );
//GB_ICM20649_Configuration(&ICM20649_Module , FIFO_DISABLE );
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
//GB_ICM20649_Get_Data( &ICM20948_Module , FROM_REGISTER );
GB_ICM20649_Get_Data( &ICM20649_Module , FROM_FIFO );
}
/* USER CODE END 3 */
}
/**
* @brief System Clock Configuration
* @retval None
*/
void SystemClock_Config(void)
{
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};
/** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
* in the RCC_OscInitTypeDef structure.
*/
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
*/
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_I2C1;
PeriphClkInit.I2c1ClockSelection = RCC_I2C1CLKSOURCE_SYSCLK;
if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
/* USER CODE BEGIN 4 */
/* USER CODE END 4 */
/**
* @brief This function is executed in case of error occurrence.
* @retval None
*/
void Error_Handler(void)
{
/* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
/* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
__disable_irq();
while (1)
{
}
/* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}
#ifdef USE_FULL_ASSERT
/**
* @brief Reports the name of the source file and the source line number
* where the assert_param error has occurred.
* @param file: pointer to the source file name
* @param line: assert_param error line source number
* @retval None
*/
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
/* USER CODE BEGIN 6 */
/* User can add his own implementation to report the file name and line number,
ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
/* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */
در نهایت وارد حالت Debug شده و با اضافه کردن ICM20649_Module به پنجره watch و اجرای برنامه ، تغییرات مقادیر دما و ماژول GebraBit ICM20649 را در 3 محور X , Y , Z هم به صورت مستقیم از رجیستر های داده و هم FIFO مشاهده می کنیم.
دریافت داده های سنسور مستقیم از رجیستر های داده :

دریافت داده های سنسور از FIFO :
