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上一篇文章再 C52 單片機上進行了測試，那么接下來我們就分析一下測試程序。看看其中都用到哪些寄存器？

測試代碼，參看：MPU6050開發(fā) -- 在 C52 單片機上測試

一、單片機介紹

這部分上一篇文章已經(jīng)講了，我使用的是郭天祥的STC89C52單片機，該實驗板上面使用的外部晶振頻率是 11.0592MHz。因為STC89C52 沒有集成 I2C 控制器，那么我們就定義51單片機端口：

?

//****************************************
sbit ? ?SCL=P1^5; //IIC時鐘引腳定義
sbit ? ?SDA=P1^4; //IIC數(shù)據(jù)引腳定義

//****************************************

二、定義MPU6050內(nèi)部地址 ?

這應(yīng)該是本篇文章的重點了，找出這幾個重要的寄存器。

（1）寄存器25 - 采樣速率分頻器（SMPRT_DIV）

參數(shù)：

SMPLRT_DIV 為8位無符號值。 采樣率是通過將陀螺儀輸出速率除以該值來確定的。

描述：

該寄存器指定用于產(chǎn)生MPU-60X0采樣率的陀螺儀輸出速率的分頻器。傳感器寄存器輸出，FIFO輸出和DMP采樣都基于采樣率。采樣率是通過將陀螺儀輸出速率除以 SMPLRT_DIV 產(chǎn)生的：
采樣率=陀螺儀輸出速率/（1 + SMPLRT_DIV）
當DLPF禁用（DLPF_CFG = 0或7）時，陀螺儀輸出速率= 8kHz，當DLPF使能時（見寄存器26）為1kHz。
注意：加速度計輸出速率是1kHz。 這意味著對于大于1kHz的采樣率，同一個加速度計采樣可能會不止一次輸出到FIFO，DMP和傳感器寄存器。

（2）寄存器26 - 配置（CONFIG）

注：位7和位6保留

參數(shù)：

EXT_SYNC_SET 3位無符號值。 配置FSYNC引腳采樣。
DLPF_CFG 3位無符號值。 配置DLPF設(shè)置

描述：

該寄存器為陀螺儀和加速度計配置外部幀同步（FSYNC）引腳采樣和數(shù)字低通濾波器（DLPF）設(shè)置。

連接到FSYNC引腳的外部信號可以通過配置 EXT_SYNC_SET 進行采樣。
FSYNC 引腳的信號變化被鎖存，以便捕獲短閃光燈。 鎖存的FSYNC信號將按照寄存器 25 中定義的采樣速率進行采樣。采樣后，鎖存器將復(fù)位為當前的 FSYNC 信號狀態(tài)。
根據(jù)下表，取樣值將被報告在由 EXT_SYNC_SET 的值確定的傳感器數(shù)據(jù)寄存器中的最低有效位的位置。

DLPF由 DLPF_CFG 配置，加速度計和陀螺儀根據(jù) DLPF_CFG 的值進行過濾，如下表所示。

（3）寄存器27 - 陀螺儀配置（GYRO_CONFIG）

注：位2到位0被保留。

參數(shù)：

XG_ST 設(shè)置此位將導致X軸陀螺儀執(zhí)行自檢。
YG_ST 設(shè)置此位將使Y軸陀螺儀執(zhí)行自檢。
ZG_ST 設(shè)置該位使Z軸陀螺儀執(zhí)行自檢。
FS_SEL 2位無符號值。 選擇陀螺儀的全量程范圍。

描述：

該寄存器用于觸發(fā)陀螺儀自檢并配置陀螺儀的滿量程范圍。
陀螺儀自檢允許用戶測試機械和電氣部分陀螺儀。每個陀螺儀軸的自檢可通過控制該寄存器的XG_ST，YG_ST和ZG_ST位來激活。每個軸的自檢可以獨立進行，也可以同時進行。
當自檢被激活時，車載電子裝置將啟動適當?shù)膫鞲衅鳌＿@種驅(qū)動將使傳感器的檢測質(zhì)量移動一段相當于預(yù)先確定的科里奧利力的距離。這種檢測質(zhì)量位移導致傳感器輸出發(fā)生變化，這反映在輸出信號中。輸出信號用于觀察自檢響應(yīng)。
自檢響應(yīng)定義如下：

自檢響應(yīng)=啟用自檢的傳感器輸出 - 未啟用自檢的傳感器輸出

每個陀螺儀軸的自檢限制在MPU-6000 / MPU-6050產(chǎn)品規(guī)格文件。當自檢的價值響應(yīng)在產(chǎn)品規(guī)格的最小/最大范圍內(nèi)，零件已通過自??檢。當自檢響應(yīng)超過文檔中指定的最小/最大值時，該部分被認為是自檢失敗。

?

FS_SEL根據(jù)下表選擇陀螺儀輸出的滿量程范圍。

（4）寄存器28 - 加速度計配置（ACCEL_CONFIG）

參數(shù)：

XA_ST 當設(shè)置為1時，X軸加速度計執(zhí)行自檢。
YA_ST 當設(shè)置為1時，Y軸加速度計執(zhí)行自檢。
ZA_ST 設(shè)置為1時，Z軸加速計執(zhí)行自檢。
AFS_SEL 2位無符號值。 選擇加速度計的全量程范圍。

描述：

該寄存器用于觸發(fā)加速度計自檢并配置加速度計滿量程范圍。該寄存器還配置數(shù)字高通濾波器（DHPF）。
加速度計自檢允許用戶測試加速度計的機械和電子部分。每個加速度計軸的自檢可通過控制該寄存器的XA_ST，YA_ST和ZA_ST位來激活。每個軸的自檢可以獨立進行，也可以同時進行。
當自檢被激活時，車載電子裝置將啟動適當?shù)膫鞲衅鳌＿@種致動模擬外力。被驅(qū)動的傳感器又將產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號。輸出信號用于觀察自檢響應(yīng)。
自測響應(yīng)定義如下：
自檢響應(yīng)=啟用自檢的傳感器輸出 - 未啟用自檢的傳感器輸出
MPU-6000 / MPU-6050產(chǎn)品規(guī)格文檔的電氣特性表中提供了每個加速度計軸的自檢限制。當自檢響應(yīng)值在產(chǎn)品規(guī)格的最小/最大范圍內(nèi)時，該部件已通過自??檢。當自測響應(yīng)超過文檔中指定的最小/最大值時，該部分被認為是自檢失敗。

AFS_SEL 根據(jù)下表選擇加速度計輸出的滿量程范圍。

（5）寄存器59到64 - 加速度計測量 ACCEL_XOUT_H，ACCEL_XOUT_L，ACCEL_YOUT_H，ACCEL_YOUT_L，ACCEL_ZOUT_H和ACCEL_ZOUT_L

參數(shù)：

ACCEL_XOUT 16位二進制補碼值。存儲最近的X軸加速計測量值。
ACCEL_YOUT 16位二進制補碼值。存儲最近的Y軸加速度計測量值。
ACCEL_ZOUT 16位二進制補碼值。存儲最近的Z軸加速計測量值。

描述：

這些寄存器存儲最新的加速度計測量結(jié)果。
按照 寄存器25 中定義的采樣率將加速度計測量值寫入這些寄存器。
加速度計測量寄存器以及溫度測量寄存器，陀螺儀測量寄存器和外部傳感器數(shù)據(jù)寄存器由兩組寄存器組成：內(nèi)部寄存器組和面向用戶的讀取寄存器組。
加速度計傳感器內(nèi)部寄存器組內(nèi)的數(shù)據(jù)總是以采樣率更新。同時，只要串行接口空閑，面向用戶的讀取寄存器組就會復(fù)制內(nèi)部寄存器組的數(shù)據(jù)值。這保證了傳感器寄存器的突發(fā)讀取將從相同的采樣時刻讀取測量結(jié)果。請注意，如果不使用突發(fā)讀取，則用戶負責通過檢查數(shù)據(jù)就緒中斷來確保一組單個字節(jié)的讀取對應(yīng)于單個采樣時刻。
每個16位加速度計的測量結(jié)果都在 ACCEL_FS（寄存器28）中定義了一個滿量程。對于每個滿量程設(shè)置，ACCEL_xOUT 中的每個 LSB 的加速度計靈敏度如下表所示。

（6）寄存器65和66 - 溫度測量（TEMP_OUT_H和TEMP_OUT_L）

參數(shù)：

TEMP_OUT 16位有符號值。存儲最近的溫度傳感器測量值。

描述：

這些寄存器存儲最新的溫度傳感器測量值。
溫度測量值按照 寄存器25 中定義的采樣率寫入這些寄存器。
這些溫度測量寄存器以及加速度計測量寄存器，陀螺儀測量寄存器和外部傳感器數(shù)據(jù)寄存器由兩組寄存器組成：內(nèi)部寄存器組和面向用戶的讀取寄存器組。
溫度傳感器內(nèi)部寄存器組內(nèi)的數(shù)據(jù)始終以采樣率進行更新。
同時，只要串行接口空閑，面向用戶的讀取寄存器組就會復(fù)制內(nèi)部寄存器組的數(shù)據(jù)值。這保證了傳感器寄存器的突發(fā)讀取將從相同的采樣時刻讀取測量結(jié)果。請注意，如果不使用突發(fā)讀取，則用戶負責通過檢查數(shù)據(jù)就緒中斷來確保一組單個字節(jié)的讀取對應(yīng)于單個采樣時刻。
電氣規(guī)格表（MPU-6000 / MPU-6050產(chǎn)品規(guī)格文檔第6.4節(jié)）中提供了溫度傳感器的比例因子和偏移量。
對于給定的寄存器值，溫度（攝氏度）可以被計算為：
以℃為單位的溫度=（TEMP_OUT寄存器值作為有符號數(shù)量）/ 340 + 36.53
請注意，上述公式中的數(shù)學是十進制的。

（7）寄存器67至72 - 陀螺儀測量 GYRO_XOUT_H，GYRO_XOUT_L，GYRO_YOUT_H，GYRO_YOUT_L，GYRO_ZOUT_H和GYRO_ZOUT_L

參數(shù)：

GYRO_XOUT 16位二進制補碼值。存儲最新的X軸陀螺儀測量。
GYRO_YOUT 16位二進制補碼值。存儲最新的Y軸陀螺儀測量結(jié)果。
GYRO_ZOUT 16位二進制補碼值。存儲最新的Z軸陀螺儀測量結(jié)果。

描述：

這些寄存器存儲最近的陀螺儀測量結(jié)果。
陀螺儀測量值按寄存器25中定義的采樣率寫入這些寄存器。
這些陀螺儀測量寄存器以及加速度計測量寄存器，溫度測量寄存器和外部傳感器數(shù)據(jù)寄存器由兩組寄存器組成：內(nèi)部寄存器組和面向用戶的讀取寄存器組。
陀螺儀傳感器內(nèi)部寄存器組內(nèi)的數(shù)據(jù)總是以采樣率更新。
同時，只要串行接口空閑，面向用戶的讀取寄存器組就會復(fù)制內(nèi)部寄存器組的數(shù)據(jù)值。這保證了傳感器寄存器的突發(fā)讀取將從相同的采樣時刻讀取測量結(jié)果。請注意，如果不使用突發(fā)讀取，則用戶負責通過檢查數(shù)據(jù)就緒中斷來確保一組單個字節(jié)的讀取對應(yīng)于單個采樣時刻。
每個16位陀螺儀測量具有在 FS_SEL（寄存器27）中定義的滿量程。對于每個滿量程設(shè)置，GYRO_xOUT中陀螺儀每個LSB的靈敏度如下表所示：

（8）寄存器107 - 電源管理1 （PWR_MGMT_1）

注：位4保留。

參數(shù)：

DEVICE_RESET 設(shè)置為1時，該位將所有內(nèi)部寄存器復(fù)位為默認值。一旦復(fù)位完成，該位自動清零。每個寄存器的默認值可以在第3節(jié)找到。
SLEEP 當該位置1時，該位將MPU-60X0置于睡眠模式。
CYCLE 當該位設(shè)置為1且SLEEP被禁止時，MPU-60X0將循環(huán)。在睡眠模式和喚醒之間以LP_WAKE_CTRL（寄存器108）確定的速率從活動傳感器獲取單個樣本數(shù)據(jù)。
TEMP_DIS 設(shè)置為1時，該位禁用溫度傳感器。
CLKSEL 3位無符號值。 指定設(shè)備的時鐘源。

描述：

該寄存器允許用戶配置電源模式和時鐘源。它還提供了一些重置整個設(shè)備，以及一些禁用溫度傳感器。
通過將 SLEEP 設(shè)置為1，MPU-60X0 可以進入低功耗睡眠模式。當 CYCLE 設(shè)置為1而睡眠模式被禁用時，MPU-60X0 將進入循環(huán)模式。在周期模式下，器件在休眠模式和喚醒之間循環(huán)，以由 LP_WAKE_CTRL（寄存器108）確定的速率從加速計獲取單個采樣。要配置喚醒頻率，請使用 電源管理2寄存器（寄存器108）內(nèi)的 LP_WAKE_CTRL。
MPU-60X0 時鐘源可選擇內(nèi)部 8MHz 振蕩器，基于陀螺儀的時鐘或外部時鐘源。當選擇內(nèi)部 8MHz 振蕩器或外部時鐘源作為時鐘源時，MPU-60X0 可以在陀螺儀禁用的低功耗模式下工作。
上電時，MPU-60X0 時鐘源默認為內(nèi)部振蕩器。但是，強烈建議將器件配置為使用其中一個陀螺儀（或外部時鐘源）作為時鐘參考，以提高穩(wěn)定性。時鐘源可以按照下表進行選擇。

（9）寄存器117 - 我是誰（WHO_AM_I）

注：位0和7保留。 （硬編碼為0）

參數(shù)：

WHO_AM_I包含MPU-60X0的6位I2C地址。
位6：位1的上電復(fù)位值為110 100。

描述：

該寄存器用于驗證設(shè)備的身份。 WHO_AM_I的內(nèi)容是MPU-60X0的7位I2C地址的高6位。 MPU-60X0的I2C地址的最低有效位由AD0引腳的值決定。 該寄存器不反映AD0引腳的值。
該寄存器的默認值是0x68。

?

到此，涉及到的幾個重要寄存器講完了。

接下來是初始化MPU6050，但是我不曉得測試程序中提供的典型值是怎么得出來的。

三、延時

該測試程序中有兩個延時函數(shù)，需要了解一下。

（1）void Delay5us ()?

void Delay5us() { _nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); }

這里的 _nop_(); 是什么意思？

網(wǎng)上查詢，這個函數(shù)是延時一個機器周期的意思，它包含在頭文件intrins.h中，只要程序應(yīng)用到_nop_()，就需要有頭文件intrins.h 的聲明。

那我們查看一下頭文件intrins.h：

用Keil打開工程將鼠標移動到 intrins.h，單擊右鍵，選擇 Open document <intrins.h>，即可打開該頭文件。

?

/*-------------------------------------------------------------------------- INTRINS.HIntrinsic functions for C51. Copyright (c) 1988-2010 Keil Elektronik GmbH and ARM Germany GmbH All rights reserved. --------------------------------------------------------------------------*/#ifndef __INTRINS_H__ #define __INTRINS_H__#pragma SAVE#if defined (__CX2__) #pragma FUNCTIONS(STATIC) /* intrinsic functions are reentrant, but need static attribute */ #endifextern void _nop_ (void); extern bit _testbit_ (bit); extern unsigned char _cror_ (unsigned char, unsigned char); extern unsigned int _iror_ (unsigned int, unsigned char); extern unsigned long _lror_ (unsigned long, unsigned char); extern unsigned char _crol_ (unsigned char, unsigned char); extern unsigned int _irol_ (unsigned int, unsigned char); extern unsigned long _lrol_ (unsigned long, unsigned char); extern unsigned char _chkfloat_(float); #if defined (__CX2__) extern int abs (int); #endif #if !defined (__CX2__) extern void _push_ (unsigned char _sfr); extern void _pop_ (unsigned char _sfr); #endif#pragma RESTORE#endif

說明 _nop_() 確實是在頭文件intrins.h里聲明的。但是它是啥意思呢？我還是不清楚。

我快瘋了，我查了半天，只查到下面這個自寫的 delay.c 。但是 _nop_() 語句的句數(shù)是怎么計算出來的就不曉得了。

?

參看：一個相當重要的問題！！！問題！問題！

參看：1T單片機專用延時函數(shù)

/********************************************************************* * * delay.h * ********************************************************************* * 描 述: 網(wǎng)上收集整理的延時函數(shù)頭文件，試用源碼。 * 開發(fā)平臺: KEIL+HL-1/HJ-3G/HJ-C52開發(fā)板 ********************************************************************/ #ifndef DELAY_H #define DELAY_Hvoid delay1us(); void delay2us(); void delay5us(); void delay10us(); void delay20us(); void delay50us(); void delay100us(); void delay200us(); void delay500us(); void delay1ms(); void delay2ms(); void delay5ms(); void delay10ms(); void delay20ms(); void delay50ms(); void delay100ms(); void delay200ms(); void delay300ms(); void delay400ms(); void delay500ms(); void delay1000ms(); void delay2000ms(); void delay5000ms(); void delay1s(); void delay2s(); void delay5s(); void delay10s();void delay8(unsigned char t);/*1.6us--232us延時函數(shù)(fosc=11.0592M時)*/ void delay(unsigned int t);/*2.2us--77ms延時函數(shù)(fosc=11.0592M時)*/ void delayms(unsigned char t);/*一個毫秒級可變延時函數(shù)*/ void delays(float t);/*一個秒級可變延時函數(shù)*/ #endif /********************************************************************* * * delay.c * ********************************************************************* * 描 述: 網(wǎng)上收集整理的延時函數(shù)，試用源碼。 * 開發(fā)平臺: KEIL+HL-1/HJ-3G/HJ-C52開發(fā)板*/#include "stc.h"/*包含STC單片機頭文件*/ #include "hjc52.h"/*包含HJ-C52開發(fā)板頭文件*/ #include "delay.h"/*包含網(wǎng)上收集的延時函數(shù)頭文件*/ #include <intrins.h>/*包含含有_nop_()函數(shù)的頭文件*//*一些固定延時函數(shù)*//*1uS延時函數(shù)*/ /*FOSC=11.0592、12、22.1184MHZ時，適用*/ /*其他晶振頻率時，要調(diào)整_nop_();語句的句數(shù)，_nop_();語句的句數(shù)=FOSC-10*/ void delay1us() { #if FOSC==11059200 _nop_(); #elif FOSC==12000000 _nop_();_nop_(); #elif FOSC==22118400 _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_(); #endif }/*2uS延時函數(shù)*/ /*FOSC=11.0592、12、22.1184MHZ時，適用*/ /*其他晶振頻率時，要調(diào)整_nop_();語句的句數(shù)，_nop_();語句的句數(shù)=2*FOSC-10*/ void delay2us() { #if FOSC==11059200 _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_(); #elif FOSC==12000000 _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); #elif FOSC==22118400 _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); #endif }/*5uS延時函數(shù)*/ void delay5us() { delay8((FOSC/1000000*5-18)/10); }/*10uS延時函數(shù)*/ void delay10us() { delay8((FOSC/1000000*10-18)/10); }/*20uS延時函數(shù)*/ void delay20us() { delay8((FOSC/1000000*20-18)/10); } /*50uS延時函數(shù)*/ void delay50us() { delay8((FOSC/1000000*50-18)/10); } /*100uS延時函數(shù)*/ void delay100us() { delay((0.1*FOSC/1000-24)/13); } /*200uS延時函數(shù)*/ void delay200us() { delay((0.2*FOSC/1000-24)/13); } /*500uS延時函數(shù)*/ void delay500us() { delay((0.5*FOSC/1000-24)/13); } /*1mS延時函數(shù)*/ void delay1ms() { delay((1*FOSC/1000-24)/13); } /*2mS延時函數(shù)*/ void delay2ms() { delay((2*FOSC/1000-24)/13); } /*5mS延時函數(shù)*/ void delay5ms() { delay((5*FOSC/1000-24)/13); } /*10mS延時函數(shù)*/ void delay10ms() { delay((10*FOSC/1000-24)/13); } /*20mS延時函數(shù)*/ void delay20ms() { delayms(20); } /*50mS延時函數(shù)*/ void delay50ms() { delayms(50); } /*100mS延時函數(shù)*/ void delay100ms() { delayms(100); } /*200mS延時函數(shù)*/ void delay200ms() { delayms(200); } void delay300ms() { delayms(300); } void delay400ms() { delayms(400); }/*500mS延時函數(shù)*/ void delay500ms() { delayms(500); } void delay1000ms() { delayms(1000); } void delay2000ms() { delayms(2000); } void delay5000ms() { delayms(5000); }/*1S延時函數(shù)*/ void delay1s() { delays(1); } /*2S延時函數(shù)*/ void delay2s() { delays(2); } /*5S延時函數(shù)*/ void delay5s() { delays(5); } /*10S延時函數(shù)*/ void delay10s() { delays(10); }/*0.8us--116us延時函數(shù)(FOSC=22.1184M時)*/ /*1.5us--214us延時函數(shù)(FOSC=12M時)*/ /*1.6us--232us延時函數(shù)(FOSC=11.0592M時)*/ /*延時時間：(18+10t)/FOSC*/ /*最大延時：2568/FOSC*/ /*最小延時：18/FOSC*/ /*設(shè)要延時的時間為T(常量，單位為us),調(diào)用方式:delay8((FOSC/1000000*T-18)/10)*/ /*例如要延時的時間為100us,調(diào)用方式:delay8((FOSC/1000000*100-18)/10)*/ void delay8(unsigned char t) { unsigned char i; for(i=t;i;i--); }/*1.1us--38.5ms延時函數(shù)(FOSC=22.1184M時)*/ /*2us--70.9ms延時函數(shù)(FOSC=12M時)*/ /*2.2us--77ms延時函數(shù)(FOSC=11.0592M時)*/ /*延時時間：(13t+24)/FOSC /*最大延時：851979/FOSC /*最小延時：24/FOSC /*設(shè)要延時的時間為T(常量，單位為ms),調(diào)用方式:delay((T*FOSC/1000-24)/13)*/ /*例如要延時的時間為10ms,調(diào)用方式:delay((10*FOSC/1000-24)/13)*/ void delay(unsigned int t) { unsigned int i; for(i=t;i;i--); }/*一個毫秒級可變延時函數(shù)*/ /*功 能：實現(xiàn)與參數(shù)直接對應(yīng)的時間（單位為毫秒）的延時*/ /*參 數(shù)：范圍1到255*/ /*返回值：無*/ void delayms(unsigned char t) { unsigned char j; for(j=t;j;j--) delay1ms();/*1ms延時*/ }/*一個秒級可變延時函數(shù)*/ /*功 能：實現(xiàn)與參數(shù)直接對應(yīng)的時間（單位為秒）的延時*/ /*參 數(shù)：范圍0.01到42949672*/ /*返回值：無*/ void delays(float t) { unsigned int j; j=t*100; while(j--) { delay10ms();/*10ms延時*/ } }

再有上面提到 _nop_(); 這個函數(shù)是延時一個機器周期的意思。那么接下來我們再看一下單片機幾個周期的介紹：

1）時鐘周期 ?
也稱為振蕩周期，定義為時鐘頻率的倒數(shù)（外接12MHZ的晶振，其時鐘周期就是1/12us）,t它是單片機中最基本、最小的時間單位。在一個時鐘周期內(nèi)，CPU僅完成一個最基本的動作?
2） 狀態(tài)周期 ?
它是時鐘周期的兩倍。?
3） 機器周期 ?
在一個操作周期內(nèi)，單片機完成一項基本周期，如取指令、存儲器讀/寫等，它是由12個時鐘周期（6個狀態(tài)周期）組成。 ?我們用的單片機上時鐘頻率為 11.0592MHz，那么機器周期為 12x(1/11.0592) = 1.09us.

4） 指令周期 ?
它是指CPU執(zhí)行一條指令的所需要的時間，一般一個指令周期含有1~4個機器周期。

?

總結(jié)：

我不管怎么實現(xiàn)的了，看名字Delay5us，即這個函數(shù)延時 5 us。

（2）void ?delay(unsigned int k); ? ? ? ?

void delay(unsigned int k) { unsigned int i,j; for(i=0;i<k;i++) { for(j=0;j<121;j++); } }

這個是延時函數(shù)用到兩個for循環(huán)，內(nèi)層for循環(huán)恒定為小于121，有外層for決定延時多少毫秒。

舉例，delay(500); ? ? //上電延時 ?500ms （毫秒）

這個內(nèi)層恒定值的怎么得出的？是測出來的...

四、I2C通信協(xié)議實現(xiàn)

I2C通信我們已經(jīng)講了，參看：MPU6050開發(fā) -- 進階之I2C/SPI通信協(xié)議??

現(xiàn)在看一下，用程序怎么實現(xiàn)。

（1）I2C起始信號 ?

SCL 為高時SDA的下降沿。

?

?

//************************************************************************************************* //I2C起始信號 //************************************************************************************************* void I2C_Start() { SDA = 1; //拉高數(shù)據(jù)線 SCL = 1; //拉高時鐘線 Delay5us(); //延時 SDA = 0; //產(chǎn)生下降沿 Delay5us(); //延時 SCL = 0; //拉低時鐘線 }

（2）I2C停止信號

SCL 為高時SDA的上升沿

//************************************************************************************************* //I2C停止信號 //************************************************************************************************* void I2C_Stop() { SDA = 0; //拉低數(shù)據(jù)線 SCL = 1; //拉高時鐘線 Delay5us(); //延時 SDA = 1; //產(chǎn)生上升沿 Delay5us(); //延時 }

（3）應(yīng)答

ACK：應(yīng)答信號，在第 9 個時鐘周期 SCL 為高時，SDA 為低

NACK：拒絕信號，在第 9 個時鐘周期，SDA 一直為低

} //************************************************************************************************** //I2C發(fā)送應(yīng)答信號 //入口參數(shù):ack (0:ACK 1:NAK) //************************************************************************************************** void I2C_SendACK(bit ack) { SDA = ack; //寫應(yīng)答信號 SCL = 1; //拉高時鐘線 Delay5us(); //延時 SCL = 0; //拉低時鐘線 Delay5us(); //延時 } //**************************************************************************************************** //I2C接收應(yīng)答信號 //**************************************************************************************************** bit I2C_RecvACK() { SCL = 1; //拉高時鐘線 Delay5us(); //延時 CY = SDA; //讀應(yīng)答信號 SCL = 0; //拉低時鐘線 Delay5us(); //延時 return CY; }

在接收應(yīng)答中，有一個 CY = SDA; 這里的 CY 是什么？

程序狀態(tài)寄存器 PSW 是計算機系統(tǒng)的核心部件——運算器的一部分，PSW用來存放兩類信息：一類是體現(xiàn)當前指令執(zhí)行結(jié)果的各種狀態(tài)信息，稱為狀態(tài)標志，如有無借位進位（CY位）、有無溢出（OF位）、結(jié)果正負（SF位）、結(jié)果是否為零（ZF位）、奇偶標志位（PF位）等；另一類是存放控制信息，稱為控制狀態(tài)，如允許中斷(IF位)，跟蹤標志（TF位），方向標志(DF)等。

?

根據(jù)上面這段話可以得出，CY是PSW的進位標志。特點是：進位、借位CY=1；否則CY=0.

（4）發(fā)送數(shù)據(jù)

8個bit 發(fā)送一個應(yīng)答 ACK，進位、借位CY=1；否則CY=0.

//***************************************************************************************************** //向I2C總線發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù) //***************************************************************************************************** void I2C_SendByte(uchar dat) { uchar i; for (i=0; i<8; i++) //8位計數(shù)器 { dat <<= 1; //移出數(shù)據(jù)的最高位 SDA = CY; //送數(shù)據(jù)口 SCL = 1; //拉高時鐘線 Delay5us(); //延時 SCL = 0; //拉低時鐘線 Delay5us(); //延時 } I2C_RecvACK(); }

（5）接收數(shù)據(jù)

//***************************************************************************************************** //從I2C總線接收一個字節(jié)數(shù)據(jù) //****************************************************************************************************** uchar I2C_RecvByte() { uchar i; uchar dat = 0; SDA = 1; //使能內(nèi)部上拉,準備讀取數(shù)據(jù), for (i=0; i<8; i++) //8位計數(shù)器 { dat <<= 1; SCL = 1; //拉高時鐘線 Delay5us(); //延時 dat |= SDA; //讀數(shù)據(jù) SCL = 0; //拉低時鐘線 Delay5us(); //延時 } return dat; }

（6）I2C設(shè)備寫入/讀取一個字節(jié)數(shù)據(jù)

這里有意思的就是讀/寫地址了，寫地址：11010000，讀地址：11010001

//***************************************************************************************************** //向I2C設(shè)備寫入一個字節(jié)數(shù)據(jù) //***************************************************************************************************** void Single_WriteI2C(uchar REG_Address,uchar REG_data) { I2C_Start(); //起始信號 I2C_SendByte(SlaveAddress); //發(fā)送設(shè)備地址+寫信號 I2C_SendByte(REG_Address); //內(nèi)部寄存器地址， I2C_SendByte(REG_data); //內(nèi)部寄存器數(shù)據(jù)， I2C_Stop(); //發(fā)送停止信號 } //******************************************************************************************************* //從I2C設(shè)備讀取一個字節(jié)數(shù)據(jù) //******************************************************************************************************* uchar Single_ReadI2C(uchar REG_Address) { uchar REG_data; I2C_Start(); //起始信號 I2C_SendByte(SlaveAddress); //發(fā)送設(shè)備地址+寫信號 I2C_SendByte(REG_Address); //發(fā)送存儲單元地址，從0開始 I2C_Start(); //起始信號 I2C_SendByte(SlaveAddress+1); //發(fā)送設(shè)備地址+讀信號 REG_data=I2C_RecvByte(); //讀出寄存器數(shù)據(jù) I2C_SendACK(1); //接收應(yīng)答信號 I2C_Stop(); //停止信號 return REG_data; }

五、初始化

（1）串口初始化

單片機這些寄存器，我懶得的搞了

//****************************************************************************************************** //串口初始化 //******************************************************************************************************* void init_uart() { TMOD=0x21; TH1=0xfd; //實現(xiàn)波特率9600（系統(tǒng)時鐘11.0592MHZ） TL1=0xfd; SCON=0x50; PS=1; //串口中斷設(shè)為高優(yōu)先級別 TR0=1; //啟動定時器 TR1=1; ET0=1; //打開定時器0中斷 ES=1; EA=1; }

（2）初始化MPU6050

這些寄存器，我們上面已經(jīng)講了。但是它的典型值怎么來的呢？接下來我們分析一下。

//****************************************************************************************************** //初始化MPU6050 //****************************************************************************************************** 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); }

《1》PWR_MGMT_1 典型值為0x00 （正常啟用）

根據(jù)上面寄存器107 - 電源管理1 （PWR_MGMT_1）的介紹可知：

SLEEP 置0，為未休眠狀態(tài)

TEMP_DIS ?置0，可以使用溫度傳感器

CLKSEL 置0，MPU-60X0 時鐘源選擇的是內(nèi)部 8MHz 振蕩器

《2》SMPLRT_DIV 典型值為0x07 （陀螺儀采用率 125Hz）

根據(jù)上面寄存器25 - 采樣速率分頻器（SMPRT_DIV）的介紹可知：

SMPLRT_DIV 置7，因為采樣率是通過將陀螺儀輸出速率除以該值來確定的。

采樣率=陀螺儀輸出速率/（1 + SMPLRT_DIV）

當DLPF禁用（DLPF_CFG = 0或7）時，陀螺儀輸出速率= 8kHz，當DLPF啟用時（見寄存器26）為1kHz。

根據(jù)下面寄存器26分析，數(shù)字低通濾波器（DLPF）啟用，此時陀螺儀輸出速率為 1KHz

那采樣率 = 1KHz /（1+7） = 125 Hz

《3》CONFIG 典型值為0x06 （低通濾波器頻率為 5Hz）

根據(jù)上面寄存器26 - 配置（CONFIG）的介紹可知：

EXT_SYNC_SET?置0，輸入禁用。又因為連接到FSYNC引腳的外部信號可以通過配置 EXT_SYNC_SET 進行采樣。

因此陀螺儀和加速度計配置外部幀同步（FSYNC）引腳采樣無法被禁用了。

DLPF_CFG 置6 ，數(shù)字低通濾波器（DLPF）啟用。

DLPF由 DLPF_CFG 配置，可知加速度計和陀螺儀的低通濾波器頻率為 5Hz

《4》GYRO_CONFIG 典型值為0x18（陀螺儀不自檢，輸出滿量程范圍為 ± 2000 °/s）

根據(jù)上面寄存器27 - 陀螺儀配置（GYRO_CONFIG 的介紹可知：

XG_ST，YG_ST和ZG_ST位 置0，陀螺儀無自檢功能

FS_SEL 置3，根據(jù)下表選擇陀螺儀輸出的滿量程范圍為 ± 2000 °/s

（5）ACCEL_CONFIG 典型值為0x01（加速度計不自檢，輸出的滿量程范圍為± 2g）

根據(jù)上面寄存器28 - 加速度計配置（ACCEL_CONFIG）的介紹可知：

XA_ST，YA_ST和ZA_ST位 置0，加速度計無自檢功能

AFS_SEL ??置0，根據(jù)下表選擇加速度計輸出的滿量程范圍為 ± 2g

該寄存器還配置數(shù)字高通濾波器（DHPF），但是寄存器手冊里，并未介紹高通濾波器頻率。

六、串口發(fā)送

（1）串口發(fā)送函數(shù)

//************************************************************************************************* //串口發(fā)送函數(shù) //************************************************************************************************* void SeriPushSend(uchar send_data) { SBUF=send_data; while(!TI);TI=0; }

參看：SBUF -- 百度百科

這里有一個 SBUF，全稱：serial data buffer，中文名為串行數(shù)據(jù)緩沖器。這個重疊的地址靠讀/寫指令區(qū)分：串行發(fā)送數(shù)據(jù)時，CPU向SBUF寫入數(shù)據(jù)，此時99H表示發(fā)送SBUF；串行接收數(shù)據(jù)時，CPU從SBUF讀出數(shù)據(jù)，此時99H表示接收SBUF。

參看：TI -- 百度百科

再有 TI，作為51系列單片機中的串行口通信發(fā)送請求中斷標志位。一旦TI=1，CPU就被告知產(chǎn)生了一個串行通信口中斷。

（2）ASCII 碼

SeriPushSend(0x20); //空格
SeriPushSend(0x0d); //回車 ?
SeriPushSend(0x0a); //換行

其中十六進制的 0x20、0x0d和0x0a 都是 ASCII碼，對應(yīng)的是空格、回車和換行。

參看：C語言再學習 -- ASCII碼表（轉(zhuǎn)）

七、超級終端顯示10進制數(shù)據(jù)

（1）串口調(diào)試工具

//****************************************************************************************************** //超級終端（串口調(diào)試助手）上顯示10位數(shù)據(jù) //****************************************************************************************************** void Display10BitData(int value) { uchar i; // value/=64; //轉(zhuǎn)換為10位數(shù)據(jù) lcd_printf(dis, value); //轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)顯示 for(i=0;i<6;i++) { SeriPushSend(dis[i]); } // DisplayListChar(x,y,dis,4); //啟始列，行，顯示數(shù)組，顯示長度 }

（2）合成數(shù)據(jù)

//****************************************************************************************************** //合成數(shù)據(jù) //****************************************************************************************************** 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) }

舉個例子，Display10BitData(GetData(ACCEL_XOUT_H)); ? ?//顯示X軸加速度 ?

宏定義可知：

#define ACCEL_XOUT_H ? ?0x3B ?
#define ACCEL_XOUT_L ? ?0x3C ?
則：ACCEL_XOUT_L =?ACCEL_XOUT_H + 1；

因此就得出了：

H=Single_ReadI2C(REG_Address); ?
L=Single_ReadI2C(REG_Address+1); ?
合成數(shù)據(jù)則為：(H<<8)+L); ?

?

這里說明下 ACCEL_XOUT 是16位二進制補碼值，存儲最近的X軸加速計測量值。

什么是二進制補碼？參看：C語言再學習 -- 負數(shù)

?

初始化MPU6050時我們講到?ACCEL_CONFIG ?典型值為0x01（加速度計不自檢，輸出的滿量程范圍為± 2g）

那么，ACCEL_xOUT 中的加速度計每個 LSB 的靈敏度應(yīng)為?16384 LSB/g

初始化MPU6050時我們講到 GYRO_CONFIG ?典型值為0x18（陀螺儀不自檢，輸出滿量程范圍為 ± 2000 °/s）

同理，GYRO_xOUT中陀螺儀每個LSB的靈敏度為 16.4 LSB/°/s

八、數(shù)據(jù)分析

（1）MPU6050初始化設(shè)置總結(jié)

再講數(shù)據(jù)分析之前，我們先總結(jié)一些初始化MPU6050寄存器設(shè)置和加速度計/陀螺儀靈敏度

? ? PWR_MGMT_1 ?典型值為0x00 ?（正常啟用）
? ? SMPLRT_DIV ?典型值為0x07 （陀螺儀采用率 125Hz）
? ? CONFIG ?典型值為0x06 （低通濾波器頻率為 5Hz）
? ? GYRO_CONFIG ?典型值為0x18（陀螺儀不自檢，輸出滿量程范圍為 ± 2000 °/s）
? ? ACCEL_CONFIG ?典型值為0x01（加速度計不自檢，輸出的滿量程范圍為± 2g）
? ? ACCEL_xOUT 中的加速度計每個 LSB 的靈敏度應(yīng)為 16384 LSB/g
? ? GYRO_xOUT中的陀螺儀每個 LSB 的靈敏度為 16.4 LSB/°/s

（2）數(shù)據(jù)分析

最后在串口調(diào)試工具上，我們來看看它得出的數(shù)據(jù)。

?

A 為三軸MEMS加速度計，G為三軸MEMS陀螺儀。挪動MPU6050模塊，則數(shù)據(jù)變化。

那么問題來了：

得到的這些數(shù)據(jù)是什么意思呢？

我們拿到這些數(shù)據(jù)怎么來做分析？

陀螺儀和加速度計的原理又是什么？

陀螺儀和加速度計沒有自檢，怎么檢測得到的數(shù)據(jù)是否正確？或者說怎么判斷這個MPU6050傳感器是不是好的？

再有現(xiàn)在這些數(shù)據(jù)是延時2秒后發(fā)送的（delay(2000); ），若把延時縮短那么最短能讓它多長時間發(fā)送？

?

請聽下回分解！！?

這篇講的有點多了，再開一篇文章接著講！！

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的MPU6050开发 -- 测试程序分析的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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