stm32f4 mpu9250 spi

Question

mpu9250 SPI 标准库 驱动程序stm32f1移植到stm32f4
f1能正常读取数据，f4能读到mpu的id，但是九轴数据不正常
已排除硬件问题

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

要解决STM32F4上MPU9250通过SPI通信的问题，首先我们需要确保所有的配置正确无误。由于STM32F4与STM32F1在时钟树、GPIO配置等方面存在差异，因此需要仔细检查并适配相关设置。这里是一个详细的步骤指南以及可能的代码示例。

步骤1：SPI配置

首先，你需要在STM32F4上配置SPI接口。确保你的SPI时钟源（例如HSE/2）、速度、模式（全双工）和方向都与STM32F1上的配置相同。同时，还需要注意SPI的SS（片选）引脚是否已经正确连接并且初始化。

// 在你的头文件中定义SPI参数
#define SPI_BAUDRATE 1000000 // 按需调整
#define SPI_MODE SPI_Mode_Master
#define SPI.Direction SPI_Direction_2Lines_FullDuplex
#define SPI NSS SPI_NSS_Soft // 如果使用软件控制片选，否则使用SPI_NSS_Hard

// 初始化SPI函数
void SPI_Init(void) {
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    SPI_HandleTypeDef hspi;

    // 配置SCK, MISO, MOSI引脚为推挽输出
    GPIO_InitStruct.Pin = SPI_SCK_PIN | SPI_MISO_PIN | SPI_MOSI_PIN; // 替换为实际引脚名
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    HAL_GPIO_Init(GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);

    // 配置NSS引脚（如果有硬件支持）
    if (SPI NSS == SPI_NSS_Hard) {
        GPIO_InitStruct.Pin = SPI_CS_PIN; // 替换为实际引脚名
        GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_Mode_OUT_PP;
        GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
        HAL_GPIO_Init(GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
    }

    // 初始化SPI HAL结构体
    hspi.Instance = SPIx; // 替换为实际SPI外设名称（例如SPI1, SPI2等）
    hspi.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATE_PRESCALER; // 计算得到的预分频值
    hspi.Init.ClockPhase = SPI_PHASE_1EDGE;
    hspi.Init.ClockPolarity = SPI_POLARITY_LOW;
    hspi.Init.DataSize = SPI_DataSize_8b;
    hspi.Init.FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;
    hspi.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;
    hspi.Init.NSS = SPI NSS;
    hspi.Init.TIMode = SPI_TIMode_Disable;
    hspi.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCalculation_Disable;
    hspi.Init.CRCPolynomial = 7;
    
    // 初始化SPI外设
    HAL_SPI_Init(&hspi);
}

步骤2：SPI中断处理

确保中断配置正确，因为不同型号的STM32可能有不同的中断向量表映射。如果你在STM32F1上使用了中断，那么在STM32F4上也应启用相应的中断。

// 中断使能
void SPI_EnableInterrupts(void) {
    __HAL_SPI_ENABLE_IT(&hspi, SPI_IT_RXNE); // 启用接收完成中断
}

// 中断服务函数
void SPI_IRQHandler(void) {
    HAL_SPI_IRQHandler(&hspi);
}

步骤3：发送和接收数据

确保发送和接收数据的方法正确，并且数据传输的方向和格式与STM32F1保持一致。

// 发送一个字节
void SPI_SendByte(uint8_t data) {
    HAL_SPI_Transmit(&hspi, &data, 1, 100);
}

// 接收一个字节
uint8_t SPI_ReceiveByte(void) {
    uint8_t receivedData;
    HAL_SPI_Receive(&hspi, &receivedData, 1, 100);
    return receivedData;
}

// 发送并接收多个字节
void SPI_TransferBlock(uint8_t* txBuffer, uint8_t* rxBuffer, uint16_t size) {
    HAL_SPI_Transfer(&hspi, txBuffer, rxBuffer, size);
}

步骤4：MPU9250初始化

确认MPU9250的寄存器配置与STM32F1上的配置相同。这包括但不限于电源管理、传感器输出率、满量程范围等。

void MPU9250_Init(void) {
    // 写入寄存器
    SPI_SendByte(MPU9250_ADDRESS | SPI_READ); // 地址线
    SPI_SendByte(Registers_PWR_MGMT_1); // 寄存器地址
    SPI_ReceiveByte(); // 忽略返回的数据

    // 设置寄存器值
    uint8_t regValue = SPI_ReceiveByte();
    regValue &= ~(1 << 3); // 清除睡眠模式位
    regValue |= (1 << 2); // 开启陀螺仪
    regValue |= (1 << 1); // 开启加速度计
    regValue |= (1 << 0); // 开启磁力计
    SPI_SendByte(regValue);
    SPI_SendByte(MPU9250_ADDRESS | SPI_WRITE); // 地址线
    SPI_SendByte(Registers_PWR_MGMT_1); // 寄存器地址
    SPI_SendByte(regValue); // 写回寄存器值
}

步骤5：读取九轴数据

在STM32F4上，确保按照正确的顺序和方式读取九轴数据。根据MPU9250的数据手册，每个轴的数据是按小端序存储的，因此可能需要在解码数据时进行字节对齐。

void Read_Accel_Gyro_Mag(void) {
    uint8_t gyroXReg[2] = {Registers_ACCEL_XOUT_H, Registers_ACCEL_XOUT_L};
    uint8_t gyroYReg[2] = {Registers_ACCEL_YOUT_H, Registers_ACCEL_YOUT_L};
    uint8_t gyroZReg[2] = {Registers_ACCEL_ZOUT_H, Registers_ACCEL_ZOUT_L};
    uint8_t accelXReg[2] = {gyroXReg[0], gyroXReg[1]};
    uint8_t accelYReg[2] = {gyroYReg[0], gyroYReg[1]};
    uint8_t accelZReg[2] = {gyroZReg[0], gyroZReg[1]};
    uint8_t magXReg[2] = {Registers_MAG_XOUT_H, Registers_MAG_XOUT_L};
    uint8_t magYReg[2] = {Registers_MAG_YOUT_H, Registers_MAG_YOUT_L};
    uint8_t magZReg[2] = {Registers_MAG_ZOUT_H, Registers_MAG_ZOUT_L};

    // 读取所有轴的数据
    SPI_TransferBlock(gyroXReg, gyroXReg, sizeof(gyroXReg));
    SPI_TransferBlock(gyroYReg, gyroYReg, sizeof(gyroYReg));
    SPI_TransferBlock(gyroZReg, gyroZReg, sizeof(gyroZReg));
    SPI_TransferBlock(accelXReg, accelXReg, sizeof(accelXReg));
    SPI_TransferBlock(accelYReg, accelYReg, sizeof(accelYReg));
    SPI_TransferBlock(accelZReg, accelZReg, sizeof(accelZReg));
    SPI_TransferBlock(magXReg, magXReg, sizeof(magXReg));
    SPI_TransferBlock(magYReg, magYReg, sizeof(magYReg));
    SPI_TransferBlock(magZReg, magZReg, sizeof(magZReg));

    // 解码数据
    int16_t ax = ((int16_t)accelXReg[1]) << 8 | accelXReg[0];
    int16_t ay = ((int16_t)accelYReg[1]) << 8 | accelYReg[0];
    int16_t az = ((int16_t)accelZReg[1]) << 8 | accelZReg[0];

    int16_t gx = ((int16_t)gyroXReg[1]) << 8 | gyroXReg[0];
    int16_t gy = ((int16_t)gyroYReg[1]) << 8 | gyroYReg[0];
    int16_t gz = ((int16_t)gyroZReg[1]) << 8 | gyroZReg[0];

    int16_t mx = ((int16_t)magXReg[1]) << 8 | magXReg[0];
    int16_t my = ((int16_t)magYReg[1]) << 8 | magYReg[0];
    int16_t mz = ((int16_t)magZReg[1]) << 8 | magZReg[0];

    // 处理数据并打印
    // ...
}

以上代码片段应该可以帮助你在STM32F4上正确地驱动MPU9250。如果仍然有问题，请检查MPU925