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tc264smart/libraries/zf_device/zf_device_imu660rb.c
T
32343 843447835d Initial commit: TC264 smart car project with IPS200 menu system
- IPS200 display menu with real-time status and parameter settings
- Camera image processing and line tracking
- IMU attitude solution and PID control
- WiFi SPI oscilloscope data transmission
2026-05-10 21:38:49 +08:00

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C
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/*********************************************************************************************************************
* TC264 Opensourec Library 即(TC264 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 TC264 开源库的一部分
*
* TC264 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
*
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* 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
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* 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<https://www.gnu.org/licenses/>
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* 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_imu660rb
* 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 ADS v1.10.2
* 适用平台 TC264D
* 店铺链接 https://seekfree.taobao.com/
*
* 修改记录
* 日期 作者 备注
* 2022-09-15 pudding first version
* 2023-04-28 pudding 增加中文注释说明
********************************************************************************************************************/
/********************************************************************************************************************
* 接线定义:
* ------------------------------------
* 模块管脚 单片机管脚
* // 硬件 SPI 引脚
* SCL/SPC 查看 zf_device_imu660rb.h 中 IMU660RB_SPC_PIN 宏定义
* SDA/DSI 查看 zf_device_imu660rb.h 中 IMU660RB_SDI_PIN 宏定义
* SA0/SDO 查看 zf_device_imu660rb.h 中 IMU660RB_SDO_PIN 宏定义
* CS 查看 zf_device_imu660rb.h 中 IMU660RB_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_imu660rb.h 中 IMU660RB_SCL_PIN 宏定义
* SDA/DSI 查看 zf_device_imu660rb.h 中 IMU660RB_SDA_PIN 宏定义
* VCC 3.3V电源
* GND 电源地
* 其余引脚悬空
* ------------------------------------
********************************************************************************************************************/
#include "zf_common_debug.h"
#include "zf_driver_delay.h"
#include "zf_driver_spi.h"
#include "zf_driver_soft_iic.h"
#include "zf_device_imu660rb.h"
int16 imu660rb_gyro_x = 0, imu660rb_gyro_y = 0, imu660rb_gyro_z = 0; // 三轴陀螺仪数据 GYRO (陀螺仪)
int16 imu660rb_acc_x = 0, imu660rb_acc_y = 0, imu660rb_acc_z = 0; // 三轴加速度计数据 ACC (accelerometer 加速度计)
float imu660rb_transition_factor[2] = {4098, 14.3}; // 转换实际值的比例
#if IMU660RB_USE_SOFT_IIC
static soft_iic_info_struct imu660rb_iic_struct;
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 IMU660RB 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 imu660rb_write_acc_gyro_register(IMU660RB_SLV0_CONFIG, 0x00);
// 备注信息 内部调用
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
#define imu660rb_write_acc_gyro_register(reg,data) (soft_iic_write_8bit_register(&imu660rb_iic_struct,reg,data))
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 IMU660RB 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 imu660rb_read_acc_gyro_register(IMU660RB_STATUS_MASTER);
// 备注信息 内部调用
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
#define imu660rb_read_acc_gyro_register(reg) (soft_iic_sccb_read_register(&imu660rb_iic_struct,reg))
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 IMU660RB 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 imu660rb_read_acc_gyro_registers(IMU660RB_OUTX_L_A, dat, 6);
// 备注信息 内部调用
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
#define imu660rb_read_acc_gyro_registers(reg,data,len) (soft_iic_read_8bit_registers(&imu660rb_iic_struct,reg,data,len))
#else
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 IMU660RB 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 imu660rb_write_acc_gyro_register(IMU660RB_SLV0_CONFIG, 0x00);
// 备注信息 内部调用
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
static void imu660rb_write_acc_gyro_register (uint8 reg, uint8 data)
{
IMU660RB_CS(0);
spi_write_8bit_register(IMU660RB_SPI, reg | IMU660RB_SPI_W, data);
IMU660RB_CS(1);
}
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 IMU660RB 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 imu660rb_read_acc_gyro_register(IMU660RB_STATUS_MASTER);
// 备注信息 内部调用
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
static uint8 imu660rb_read_acc_gyro_register (uint8 reg)
{
uint8 data = 0;
IMU660RB_CS(0);
data = spi_read_8bit_register(IMU660RB_SPI, reg | IMU660RB_SPI_R);
IMU660RB_CS(1);
return data;
}
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 IMU660RB 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 imu660rb_read_acc_gyro_registers(IMU660RB_OUTX_L_A, dat, 6);
// 备注信息 内部调用
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
static void imu660rb_read_acc_gyro_registers (uint8 reg, uint8 *data, uint32 len)
{
IMU660RB_CS(0);
spi_read_8bit_registers(IMU660RB_SPI, reg | IMU660RB_SPI_R, data, len);
IMU660RB_CS(1);
}
#endif
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 IMU660RB 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 imu660rb_acc_gyro_self_check();
// 备注信息 内部调用
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
static uint8 imu660rb_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(IMU660RB_TIMEOUT_COUNT < timeout_count ++)
{
return_state = 1;
break;
}
dat = imu660rb_read_acc_gyro_register(IMU660RB_WHO_AM_I);
system_delay_ms(10);
}
return return_state;
}
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 获取 IMU660RB 加速度计数据
// 参数说明 void
// 返回参数 void
// 使用示例 imu660rb_get_acc();
// 备注信息 执行该函数后,直接查看对应的变量即可
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
void imu660rb_get_acc (void)
{
uint8 dat[6];
imu660rb_read_acc_gyro_registers(IMU660RB_OUTX_L_A, dat, 6);
imu660rb_acc_x = (int16)(((uint16)dat[1]<<8 | dat[0]));
imu660rb_acc_y = (int16)(((uint16)dat[3]<<8 | dat[2]));
imu660rb_acc_z = (int16)(((uint16)dat[5]<<8 | dat[4]));
}
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 获取 IMU660RB 陀螺仪数据
// 参数说明 void
// 返回参数 void
// 使用示例 imu660rb_get_gyro();
// 备注信息 执行该函数后,直接查看对应的变量即可
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
void imu660rb_get_gyro (void)
{
uint8 dat[6];
imu660rb_read_acc_gyro_registers(IMU660RB_OUTX_L_G, dat, 6);
imu660rb_gyro_x = (int16)(((uint16)dat[1]<<8 | dat[0]));
imu660rb_gyro_y = (int16)(((uint16)dat[3]<<8 | dat[2]));
imu660rb_gyro_z = (int16)(((uint16)dat[5]<<8 | dat[4]));
}
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 初始化 IMU660RB
// 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 imu660rb_init();
// 备注信息
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
uint8 imu660rb_init (void)
{
uint8 return_state = 0;
system_delay_ms(10); // 上电延时
#if IMU660RB_USE_SOFT_IIC
soft_iic_init(&imu660rb_iic_struct, IMU660RB_DEV_ADDR, IMU660RB_SOFT_IIC_DELAY, IMU660RB_SCL_PIN, IMU660RB_SDA_PIN);
#else
spi_init(IMU660RB_SPI, SPI_MODE0, IMU660RB_SPI_SPEED, IMU660RB_SPC_PIN, IMU660RB_SDI_PIN, IMU660RB_SDO_PIN, SPI_CS_NULL);
gpio_init(IMU660RB_CS_PIN, GPO, GPIO_LOW, GPO_PUSH_PULL);
#endif
do
{
imu660rb_write_acc_gyro_register(IMU660RB_FUNC_CFG_ACCESS, 0x00); // 关闭HUB寄存器访问
imu660rb_write_acc_gyro_register(IMU660RB_CTRL3_C, 0x01); // 复位设备
system_delay_ms(2);
imu660rb_write_acc_gyro_register(IMU660RB_FUNC_CFG_ACCESS, 0x00); // 关闭HUB寄存器访问
if(imu660rb_acc_gyro_self_check())
{
zf_log(0, "IMU660RB acc and gyro self check error.");
return_state = 1;
break;
}
imu660rb_write_acc_gyro_register(IMU660RB_INT1_CTRL, 0x03); // 开启陀螺仪 加速度数据就绪中断
// IMU660RB_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(IMU660RB_ACC_SAMPLE_DEFAULT)
{
default:
{
zf_log(0, "IMU660RB_ACC_SAMPLE_DEFAULT set error.");
return_state = 1;
}break;
case IMU660RB_ACC_SAMPLE_SGN_2G:
{
imu660rb_write_acc_gyro_register(IMU660RB_CTRL1_XL, 0x30);
imu660rb_transition_factor[0] = 16393;
}break;
case IMU660RB_ACC_SAMPLE_SGN_4G:
{
imu660rb_write_acc_gyro_register(IMU660RB_CTRL1_XL, 0x38);
imu660rb_transition_factor[0] = 8197;
}break;
case IMU660RB_ACC_SAMPLE_SGN_8G:
{
imu660rb_write_acc_gyro_register(IMU660RB_CTRL1_XL, 0x3C);
imu660rb_transition_factor[0] = 4098;
}break;
case IMU660RB_ACC_SAMPLE_SGN_16G:
{
imu660rb_write_acc_gyro_register(IMU660RB_CTRL1_XL, 0x34);
imu660rb_transition_factor[0] = 2049;
}break;
}
if(1 == return_state)
{
break;
}
// IMU660RB_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(IMU660RB_GYRO_SAMPLE_DEFAULT)
{
default:
{
zf_log(0, "IMU660RB_GYRO_SAMPLE_DEFAULT set error.");
return_state = 1;
}break;
case IMU660RB_GYRO_SAMPLE_SGN_125DPS:
{
imu660rb_write_acc_gyro_register(IMU660RB_CTRL2_G, 0x52);
imu660rb_transition_factor[1] = 228.6;
}break;
case IMU660RB_GYRO_SAMPLE_SGN_250DPS:
{
imu660rb_write_acc_gyro_register(IMU660RB_CTRL2_G, 0x50);
imu660rb_transition_factor[1] = 114.3;
}break;
case IMU660RB_GYRO_SAMPLE_SGN_500DPS:
{
imu660rb_write_acc_gyro_register(IMU660RB_CTRL2_G, 0x54);
imu660rb_transition_factor[1] = 57.1;
}break;
case IMU660RB_GYRO_SAMPLE_SGN_1000DPS:
{
imu660rb_write_acc_gyro_register(IMU660RB_CTRL2_G, 0x58);
imu660rb_transition_factor[1] = 28.6;
}break;
case IMU660RB_GYRO_SAMPLE_SGN_2000DPS:
{
imu660rb_write_acc_gyro_register(IMU660RB_CTRL2_G, 0x5C);
imu660rb_transition_factor[1] = 14.3;
}break;
case IMU660RB_GYRO_SAMPLE_SGN_4000DPS:
{
imu660rb_write_acc_gyro_register(IMU660RB_CTRL2_G, 0x51);
imu660rb_transition_factor[1] = 7.1;
}break;
}
if(1 == return_state)
{
break;
}
imu660rb_write_acc_gyro_register(IMU660RB_CTRL3_C, 0x44); // 使能陀螺仪数字低通滤波器
imu660rb_write_acc_gyro_register(IMU660RB_CTRL4_C, 0x02); // 使能数字低通滤波器
imu660rb_write_acc_gyro_register(IMU660RB_CTRL5_C, 0x00); // 加速度计与陀螺仪四舍五入
imu660rb_write_acc_gyro_register(IMU660RB_CTRL6_C, 0x00); // 开启加速度计高性能模式 陀螺仪低通滤波 133hz
imu660rb_write_acc_gyro_register(IMU660RB_CTRL7_G, 0x00); // 开启陀螺仪高性能模式 关闭高通滤波
imu660rb_write_acc_gyro_register(IMU660RB_CTRL9_XL, 0x01); // 关闭I3C接口
}while(0);
return return_state;
}