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SPI实验

news 文章来源：https://blog.csdn.net/weixin_46829095/article/details/129119198 2025/5/3 16:45:59

一、SPI 简介

二、硬件原理

ECSPI3_SCLK

ECSPI3_MISO和ECSPI3_MOSI

ECSPI3_SS0

三、I.MX6U ECSPI 简介

ECSPIx_RXDATA

ECSPIx_TXDATA

ECSPIx_CONREG

ECSPIx_CONFIGREG

ECSPIx_PERIODREG编辑

ECSPIx_STATREG

四、ICM-20608 简介

五、代码编写

1、创建文件及文件夹

2、添加时钟配置

3、编写spi.h

4、编写spi.c

5、编写icm20608.h

6、编写icm20608.c

7、编写main.c

8、修改makefile

同 I2C 一样， SPI 是很常用的通信接口，也可以通过 SPI 来连接众多的传感器。相比 I2C 接
口， SPI 接口的通信速度很快， I2C 最多 400KHz，但是 SPI 可以到达几十 MHz。

一、SPI 简介

和 I2C 一样广泛使用的串行通信： SPI， SPI 全称是 Serial Perripheral Interface，也就是串行外围设备接口。 SPI 是 Motorola 公司推出的一种同步串行接口技术，是一种高速、全双工的同步通信总线， SPI 时钟频率相比 I2C 要高很多，最高可以工作在上百 MHz。 SPI 以主从方式工作，通常是有一个主设备和一个或多个从设备，一般 SPI 需要4 根线，但也可以使用三根线(单向传输)

这四根线如下：
①、 CS/SS， Slave Select/Chip Select，这个是片选信号线，用于选择需要进行通信的从设备。
I2C 主机是通过发送从机设备地址来选择需要进行通信的从机设备的， SPI 主机不需要发送从机
设备，直接将相应的从机设备片选信号拉低即可。
②、 SCK， Serial Clock，串行时钟，和 I2C 的 SCL 一样，为 SPI 通信提供时钟。
③、 MOSI/SDO， Master Out Slave In/Serial Data Output，简称主出从入信号线，这根数据线
只能用于主机向从机发送数据，也就是主机输出，从机输入。
④、 MISO/SDI， Master In Slave Out/Serial Data Input，简称主入从出信号线，这根数据线只能用户从机向主机发送数据，也就是主机输入，从机输出。SPI 通信都是由主机发起的，主机需要提供通信的时钟信号。

SPI 有四种工作模式，通过串行时钟极性(CPOL)和相位(CPHA)的搭配来得到四种工作模式：
①、 CPOL=0，串行时钟空闲状态为低电平。
②、 CPOL=1，串行时钟空闲状态为高电平，可以通过配置时钟相位(CPHA)选择具体的传输议。
③、 CPHA=0，串行时钟的第一个跳变沿(上升沿或下降沿)采集数据。
④、 CPHA=1，串行时钟的第二个跳变沿(上升沿或下降沿)采集数据。

二、硬件原理

看六轴传感器 ICM-20608引脚

ECSPI3_SCLK

ECSPI3_SCLK接在 UART2_RXD

ECSPI3_MISO和ECSPI3_MOSI

ECSPI3_MOSI接在UART2_CTS；ECSPI3_MISO接在UART2_RTS

ECSPI3_SS0

ECSPI3_SS0接在UART2_TXD

这个需要注意，后续会将该引脚复用为上面的GPIO1_IO20(软件片选)

三、I.MX6U ECSPI 简介

I.MX6U 自带的 SPI 外设叫做 ECSPI，全称是 Enhanced Configurable Serial Peripheral Interface，别看前面加了个“EC”就以为和标准 SPI 有不同，其实就是 SPI

I.MX6U 的 ECSPI 可以工作在主模式或从模式，这里使用主模式， I.MX6U 有 4 个ECSPI，每个 ECSPI 支持四个片选信号，因为硬件片选信号只能使用指定的片选 IO，使用硬件片选一个主接口只能接四个从器件；这里用软件片选，人为拉低cs，一个spi主接口就可以支持很多个spi外设，软件片选可以使用任意的 IO

数据手册寄存器如下

ECSPIx_RXDATA

RXDATA寄存器为接收到的数据

ECSPIx_TXDATA

TXDATA寄存器为发送数据寄存器

ECSPIx_CONREG

BURST_LENGTH(bit31:24)：突发长度，设置 SPI 的突发传输数据长度，在一次 SPI 发送中最大可以发送 2^12bit 数据。可以设置 0X000~0XFFF，分别对应 1~2^12bit。一般设置突发长度为一个字节，也就是 8bit， BURST_LENGTH=7。
CHANNEL_SELECT(bit19:18)： SPI 通道选择，一个 ECSPI 有四个硬件片选信号，每个片选信号是一个硬件通道，虽然本章实验使用的软件片选，但是 SPI 通道还是要选择的。可设置为 0~3，分别对应通道 0~3。开发板上的 ICM-20608 的片选信号接的是ECSPI3_SS0，也就是 ECSPI3 的通道 0，所以实验设置为 0。
DRCTL(bit17:16)： SPI 的 SPI_RDY 信号控制位，用于设置 SPI_RDY 信号，为 0 的话不关心 SPI_RDY 信号；为 1 的话 SPI_RDY 信号为边沿触发；为 2 的话 SPI_DRY 是电平触发。
PRE_DIVIDER(bit15:12)： SPI 预分频,设置前级分频， ECSPI 时钟频率使用两步来完成分频，此位设置的是第一步，可设置 0~15，分别对应 1~16 分频。
POST_DIVIDER(bit11:8)： SPI 分频值，设置2级分频， ECSPI 时钟频率的第二步分频设置，分频值为2^POST_DIVIDER，最大2^n分频，n=0-15
CHANNEL_MODE(bit7:4)： SPI 通道主/从模式设置， CHANNEL_MODE[3:0]分别对应 SPI通道 3~0，为 0 的话就是设置为从模式，如果为 1 的话就是主模式。比如设置为 0X01 的话就是设置通道 0 为主模式。
SMC(bit3)：开始模式控制，此位只能在主模式下起作用，为 0 的话通过 XCH 位来开启 SPI突发访问，为 1 的话只要向 TXFIFO 写入数据就开启 SPI 突发访问。
XCH(bit2)：此位只在主模式下起作用，当 SMC 为 0 的话此位用来控制 SPI 突发访问的开启。
HT(bit1)： HT 模式使能位， I.MX6ULL 不支持。
EN(bit0)： SPI 使能位，为 0 的话关闭 SPI，为 1 的话使能 SPI。

ECSPIx_CONFIGREG

HT_LENGTH(bit28:24)： HT 模式下的消息长度设置， I.MX6ULL 不支持。
SCLK_CTL(bit23:20)：设置 SCLK 信号线空闲状态电平， SCLK_CTL[3:0]分别对应通道3~0，为 0 的话 SCLK 空闲状态为低电平，为 1 的话 SCLK 空闲状态为高电平。
DATA_CTL(bit19:16)：设置 DATA 信号线空闲状态电平， DATA_CTL[3:0]分别对应通道3~0，为 0 的话 DATA 空闲状态为高电平，为 1 的话 DATA 空闲状态为低电平。
SS_POL(bit15:12)：设置 SPI 片选信号极性设置， SS_POL[3:0]分别对应通道 3~0，为 0 的话片选信号低电平有效，为 1 的话片选信号高电平有效。
SCLK_POL(bit7:4)： SPI 时钟信号极性设置，也就是 CPOL， SCLK_POL[3:0]分别对应通道 3~0，为 0 的话 SCLK 高电平有效(空闲的时候为低电平)，为 1 的话 SCLK 低电平有效(空闲
的时候为高电平)。
SCLK_PHA(bit3:0)： SPI时钟相位设置，也就是CPHA， SCLK_PHA[3:0]分别对应通道3~0，
为 0 的话串行时钟的第一个跳变沿(上升沿或下降沿)采集数据，为 1 的话串行时钟的第二个跳
变沿(上升沿或下降沿)采集数据。
通过 SCLK_POL 和 SCLK_PHA 可以设置 SPI 的工作模式。

ECSPIx_PERIODREG

CSD_CTL(bit21:16)：片选信号延时控制位，用于设置片选信号和第一个 SPI 时钟信号之
间的时间间隔，范围为 0~63。
CSRC(bit15)： SPI 时钟源选择，为 0 的话选择 SPI CLK 为 SPI 的时钟源，为 1 的话选择
32.768KHz 的晶振为 SPI 时钟源。一般选择 SPI CLK 作为 SPI 时钟源，打开时钟树找到eCSPI

看到eCSPI在粉红色线上，一直对应pll3_sw_clk，也就是480HMZ，从上一直下来到需要”/8“，也就是8分频，也就是480hmz需要除8，就是60mhz;然后到osc选择器，用于选择根时钟源，由寄存器 CSCDR2 的位 ECSPI_CLK_SEL 来控制,下面找到寄存器 CSCDR2的bit18

为 0 的话选择 pll3_60m 作为 ECSPI 根时钟源。为 1 的话选择 osc_clk 作为 ECSPI 时钟源。本章选择 pll3_60m 作为 ECSPI 根时钟源;时钟树继续往下到1分频，由寄存器 CSCDR2 的位ECSPI_CLK_PODF 来控制，也就是寄存器 CSCDR2的bit24-19，如下

这里设置为0，表示为1分频；最后进入的eCSPI时钟源为60mhz

ECSPIx_STATREG

ECSPI 的状态寄存器

TC(bit7)：传输完成标志位，为 0 表示正在传输，为 1 表示传输完成。
RO(bit6)： RXFIFO 溢出标志位，为 0 表示 RXFIFO 无溢出，为 1 表示 RXFIFO 溢出。
RF(bit5)： RXFIFO 空标志位，为 0 表示 RXFIFO 不为空，为 1 表示 RXFIFO 为空。
RDR(bit4)： RXFIFO 数据请求标志位，此位为 0 表示 RXFIFO 里面的数据不大于
RX_THRESHOLD，此位为 1 的话表示 RXFIFO 里面的数据大于 RX_THRESHOLD。
RR(bit3)： RXFIFO 就绪标志位，为 0 的话 RXFIFO 没有数据，为 1 的话表示 RXFIFO 中
至少有一个字的数据。
TF(bit2)： TXFIFO 满标志位，为 0 的话表示 TXFIFO 不为满，为 1 的话表示 TXFIFO 为满。
TDR(bit1)： TXFIFO 数据请求标志位，为 0 表示 TXFIFO 中的数据大于 TX_THRESHOLD，
为 1 表示 TXFIFO 中的数据不大于 TX_THRESHOLD。

TE(bit0)： TXFIFO 空标志位，为 0 表示 TXFIFO 中至少有一个字的数据，为 1 表示 TXFIFO
为空。

四、ICM-20608 简介

ICM-20608 是6 轴 MEMS 传感器，包括 3 轴加速度和 3 轴陀螺仪，并且支持 I2C 和 SPI 两种协议，使用 I2C 接口的话通信速度最高可以达到400KHz，使用 SPI 接口的话通信速度最高可达到 8MHz。

ICM-20608 也是通过读写寄存器来配置和读取传感器数据，使用 SPI 接口读写寄存器需要 16 个时钟或者更多(如果读写操作包括多个字节的话)，第一个字节包含要读写的寄存器地址，寄存器地址最高位是读写标志位，如果是读的话寄存器地址最高位要为 1，如果是写的话寄存器地址最高位要为 0，剩下的 7 位才是实际的寄存器地址，寄存器地址后面跟着的就是读写的数据。

在数据手册可以看到

最高频率为8mhz

注意这个寄存器配置，芯片默认会睡眠，需要关闭

部分寄存器如下

寄存器地址	位	寄存器功能	描述
0X19	SMLPRT_DIV[7:0]	输出速率设置	设置输出速率，输出速率计算公式如下： SAMPLE_RATE=INTERNAL_SAMPLE_RATE/ (1 + SMPLRT_DIV)
0X1A	DLPF_CFG[2:0]	芯片配置	设置陀螺仪低通滤波。可设置 0~7。
0X1B	FS_SEL[1:0]	陀螺仪量程设置	0：±250dps； 1：±500dps； 2：±1000dps 3：±2000dps
0X1C	ACC_FS_SEL[1:0]	加速度计量程设置	0：±2g； 1：±4g； 2：±8g； 3：±16g
0X1D	A_DLPF_CFG[2:0]	加速度计低通滤波设置	设置加速度计的低通滤波，可设置 0~7

0X1E	GYRO_CYCLE[7]	陀螺仪低功耗使能	0：关闭陀螺仪的低功耗功能。 1：使能陀螺仪的低功耗功能
0X23	TEMP_FIFO_EN[7]	FIFO 使能控制	1：使能温度传感器 FIFO。 0：关闭温度传感器
	XG_FIFO_EN[6]		1：使能陀螺仪 X 轴 FIFO。 0：关闭陀螺仪 X 轴 FIFO。
	YG_FIFO_EN[5]		1：使能陀螺仪 Y 轴 FIFO。 0：关闭陀螺仪 Y 轴 FIFO。
	ZG_FIFO_EN[4]		1：使能陀螺仪 Z 轴 FIFO。 0：关闭陀螺仪 Z 轴 FIFO。
	ACCEL_FIFO_EN[3]		1：使能加速度计 FIFO。 0：关闭加速度计 FIFO。
0X3B	ACCEL_XOUT_H[7:0]	数据寄存器	加速度 X 轴数据高 8 位
0X3C	ACCEL_XOUT_L[7:0]		加速度 X 轴数据低 8 位
0X3D	ACCEL_YOUT_H[7:0]		加速度 Y 轴数据高 8 位
0X3E	ACCEL_YOUT_L[7:0]		加速度 Y 轴数据低 8 位
0X3F	ACCEL_ZOUT_H[7:0]		加速度 Z 轴数据高 8 位
0X40	ACCEL_ZOUT_L[7:0]		加速度 Z 轴数据低 8 位
0X41	TEMP_OUT_H[7:0]		温度数据高 8 位
0X42	TEMP_OUT_L[7:0]		温度数据低 8 位
0X43	GYRO_XOUT_H[7:0]		陀螺仪 X 轴数据高 8 位
0X44	GYRO_XOUT_L[7:0]		陀螺仪 X 轴数据低 8 位
0X45	GYRO_YOUT_H[7:0]		陀螺仪 Y 轴数据高 8 位
0X46	GYRO_YOUT_L[7:0]		陀螺仪 Y 轴数据低 8 位
0X47	GYRO_ZOUT_H[7:0]		陀螺仪 Z 轴数据高 8 位
0X48	GYRO_ZOUT_L[7:0]		陀螺仪 Z 轴数据低 8 位
0X6B	DEVICE_RESET[7] SLEEP[6]	电源管理寄存器 1	1：复位 ICM-20608。 0：退出休眠模式； 1，进入休眠模式
0X6C	STBY_XA[5]	电源管理寄存器 2	0：使能加速度计 X 轴。1：关闭加速度计 X 轴。
	STBY_ZA[3]		0：使能加速度计 Z 轴。 1：关闭加速度计 Z 轴。
	STBY_XG[2]		0：使能陀螺仪 X 轴。 1：关闭陀螺仪 X 轴。
	STBY_YG[1]		0：使能陀螺仪 Y 轴。 1：关闭陀螺仪 Y 轴。
	STBY_ZG[0]		0：使能陀螺仪 Z 轴。 1：关闭陀螺仪 Z 轴。
0X75	WHOAMI[7:0]		ID 寄存器， ICM-20608G 的 ID 为 0XAF，ICM-20608D 的 ID 为0XAE。

五、代码编写

1、创建文件及文件夹

2、添加时钟配置

在时钟配置文件上添加ECSOI的时钟配置

3、编写spi.h

#ifndef __BSP_SPI_H
#define __BSP_SPI_H#include "imx6ul.h"/*函数声明*/
void spi_init(ECSPI_Type *base);
unsigned char spich0_readwrite_byte(ECSPI_Type *base,unsigned char txdata);
#endif

4、编写spi.c

#include "bsp_spi.h"/*spi初始化*/
void spi_init(ECSPI_Type *base)
{/* 配置CONREG寄存器* bit0 : 		1 	使能ECSPI* bit3 : 		1	当向TXFIFO写入数据以后立即开启SPI突发。* bit[7:4] : 	0001 SPI通道0主模式，根据实际情况选择，*            	   	开发板上的ICM-20608接在SS0上，所以设置通道0为主模式* bit[19:18]:	00 	选中通道0(其实不需要，因为片选信号我们我们自己控制)* bit[31:20]:	0x7	突发长度为8个bit。 */base->CONREG = 0;/*清零*//* 配置CONREG寄存器 */base->CONREG |= (1<<0) | (1<<3) | (1<<4) | (7<<20);/** ECSPI通道0设置,即设置CONFIGREG寄存器* bit0:	0 通道0 PHA为0* bit4:	0 通道0 SCLK高电平有效* bit8: 	0 通道0片选信号 当SMC为1的时候此位无效* bit12：	0 通道0 POL为0* bit16：	0 通道0 数据线空闲时高电平* bit20:	0 通道0 时钟线空闲时低电平*//* 设置通道寄存器 */base->CONFIGREG = 0;/*  * ECSPI通道0设置，设置采样周期* bit[14:0] :	0X2000  采样等待周期，比如当SPI时钟为10MHz的时候*  		    0X2000就等于1/10000 * 0X2000 = 0.8192ms，也就是连续*          	读取数据的时候每次之间间隔0.8ms* bit15	 :  0  采样时钟源为SPI CLK* bit[21:16]:  0  片选延时，可设置为0~63*//* 设置采样周期寄存器 */base->PERIODREG = 0x2000;/** ECSPI的SPI时钟配置，SPI的时钟源来源于pll3_sw_clk/8=480/8=60MHz* 通过设置CONREG寄存器的PER_DIVIDER(bit[11:8])和POST_DIVEDER(bit[15:12])来* 对SPI时钟源分频，获取到我们想要的SPI时钟：* SPI CLK = (SourceCLK / PER_DIVIDER) / (2^POST_DIVEDER)* 比如我们现在要设置SPI时钟为6MHz，那么PER_DIVEIDER和POST_DEIVIDER设置如下：* PER_DIVIDER = 0X9。* POST_DIVIDER = 0X0。* SPI CLK = 60000000/(0X9 + 1) = 60000000=6MHz*//*SPI时钟，ICM20608的SPI最高8mhz将SPI CLK设置为6MHZ*/base->CONREG &= ~((0xF << 12) | (0XF << 8));/*先将bit15:12和bit11:8清理*/base->CONREG |= (9 << 12);/*1级十分频, 60/10 = 6mhz*/
}/*SPI发送、接收函数*/
unsigned char spich0_readwrite_byte(ECSPI_Type *base,unsigned char txdata)
{uint32_t spirxdata = 0;uint32_t spitxdata = txdata;/*选择通道0*/base->CONREG &= ~(3 << 18); /*清零*/base->CONREG |= (0 << 18);/*数据发送*/while((base->STATREG &(1 << 0)) == 0);/* 等待发送FIFO为空 */base->TXDATA = spitxdata;/*数据接收*/while((base->STATREG &(1 << 3)) == 0);/* 等待接收FIFO有数据 */spirxdata = base->RXDATA;return spirxdata;}

5、编写icm20608.h

#ifndef __BSP_ICM20608_H
#define __BSP_ICM20608_H#include "imx6ul.h"
#include "bsp_gpio.h"
#include "bsp_spi.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_delay.h"/*片选宏*/
#define ICM20608_CSN(n) (n ? gpio_pinwrite(GPIO1 , 20 ,1) : gpio_pinwrite(GPIO1 , 20 ,0))/*id值*/
#define ICM20608G_ID (0XAF)
#define ICM20608D_ID (0XAE)/* ICM20608寄存器 *复位后所有寄存器地址都为0，除了*Register 107(0X6B) Power Management 1 	= 0x40*Register 117(0X75) WHO_AM_I 				= 0xAF或0xAE*/
/* 陀螺仪和加速度自测(出产时设置，用于与用户的自检输出值比较） */
#define	ICM20_SELF_TEST_X_GYRO		0x00
#define	ICM20_SELF_TEST_Y_GYRO		0x01
#define	ICM20_SELF_TEST_Z_GYRO		0x02
#define	ICM20_SELF_TEST_X_ACCEL		0x0D
#define	ICM20_SELF_TEST_Y_ACCEL		0x0E
#define	ICM20_SELF_TEST_Z_ACCEL		0x0F/* 陀螺仪静态偏移 */
#define	ICM20_XG_OFFS_USRH			0x13
#define	ICM20_XG_OFFS_USRL			0x14
#define	ICM20_YG_OFFS_USRH			0x15
#define	ICM20_YG_OFFS_USRL			0x16
#define	ICM20_ZG_OFFS_USRH			0x17
#define	ICM20_ZG_OFFS_USRL			0x18#define	ICM20_SMPLRT_DIV			0x19
#define	ICM20_CONFIG				0x1A
#define	ICM20_GYRO_CONFIG			0x1B
#define	ICM20_ACCEL_CONFIG			0x1C
#define	ICM20_ACCEL_CONFIG2			0x1D
#define	ICM20_LP_MODE_CFG			0x1E
#define	ICM20_ACCEL_WOM_THR			0x1F
#define	ICM20_FIFO_EN				0x23
#define	ICM20_FSYNC_INT				0x36
#define	ICM20_INT_PIN_CFG			0x37
#define	ICM20_INT_ENABLE			0x38
#define	ICM20_INT_STATUS			0x3A/* 加速度输出 */
#define	ICM20_ACCEL_XOUT_H			0x3B
#define	ICM20_ACCEL_XOUT_L			0x3C
#define	ICM20_ACCEL_YOUT_H			0x3D
#define	ICM20_ACCEL_YOUT_L			0x3E
#define	ICM20_ACCEL_ZOUT_H			0x3F
#define	ICM20_ACCEL_ZOUT_L			0x40/* 温度输出 */
#define	ICM20_TEMP_OUT_H			0x41
#define	ICM20_TEMP_OUT_L			0x42/* 陀螺仪输出 */
#define	ICM20_GYRO_XOUT_H			0x43
#define	ICM20_GYRO_XOUT_L			0x44
#define	ICM20_GYRO_YOUT_H			0x45
#define	ICM20_GYRO_YOUT_L			0x46
#define	ICM20_GYRO_ZOUT_H			0x47
#define	ICM20_GYRO_ZOUT_L			0x48#define	ICM20_SIGNAL_PATH_RESET		0x68
#define	ICM20_ACCEL_INTEL_CTRL 		0x69
#define	ICM20_USER_CTRL				0x6A
#define	ICM20_PWR_MGMT_1			0x6B
#define	ICM20_PWR_MGMT_2			0x6C
#define	ICM20_FIFO_COUNTH			0x72
#define	ICM20_FIFO_COUNTL			0x73
#define	ICM20_FIFO_R_W				0x74
#define	ICM20_WHO_AM_I 				0x75/* 加速度静态偏移 */
#define	ICM20_XA_OFFSET_H			0x77
#define	ICM20_XA_OFFSET_L			0x78
#define	ICM20_YA_OFFSET_H			0x7A
#define	ICM20_YA_OFFSET_L			0x7B
#define	ICM20_ZA_OFFSET_H			0x7D
#define	ICM20_ZA_OFFSET_L 			0x7E/*icm20608数据结构体*/
struct icm20608_dev_struc
{signed int gyro_x_adc;		/* 陀螺仪X轴原始值 			*/signed int gyro_y_adc;		/* 陀螺仪Y轴原始值 			*/signed int gyro_z_adc;		/* 陀螺仪Z轴原始值 			*/signed int accel_x_adc;		/* 加速度计X轴原始值 			*/signed int accel_y_adc;		/* 加速度计Y轴原始值 			*/signed int accel_z_adc;		/* 加速度计Z轴原始值 			*/signed int temp_adc;		/* 温度原始值 				*//* 下面是计算得到的实际值，扩大100倍方便计算 */signed int gyro_x_act;		/* 陀螺仪X轴实际值 			*/signed int gyro_y_act;		/* 陀螺仪Y轴实际值 			*/signed int gyro_z_act;		/* 陀螺仪Z轴实际值 			*/signed int accel_x_act;		/* 加速度计X轴实际值 			*/signed int accel_y_act;		/* 加速度计Y轴实际值 			*/signed int accel_z_act;		/* 加速度计Z轴实际值 			*/signed int temp_act;		/* 温度实际值 				*/
};
struct icm20608_dev_struc icm20608_dev;	/* icm20608设备 */unsigned char  icm20608_init();
unsigned char icm20608_read_reg(unsigned char reg);
void icm20608_write_reg(unsigned char reg,unsigned char value);
void icm20608_read_len(unsigned char reg ,unsigned char *buf,unsigned char len);
void icm20608_getdata();
float icm20608_gyro_scaleget(void);
unsigned short icm20608_accel_scaleget(void);#endif

6、编写icm20608.c

#include "bsp_icm20608.h"
#include "bsp_delay.h"
#include "bsp_spi.h"
#include "stdio.h"struct icm20608_dev_struc icm20608_dev;	/* icm20608设备 *//** @description	: 初始化ICM20608* @param		: 无* @return 		: 0 初始化成功，其他值 初始化失败*/
unsigned char icm20608_init(void)
{	unsigned char regvalue;gpio_pin_config_t cs_config;/* 1、ESPI3 IO初始化 * ECSPI3_SCLK 	-> UART2_RXD* ECSPI3_MISO 	-> UART2_RTS* ECSPI3_MOSI	-> UART2_CTS*/IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART2_RX_DATA_ECSPI3_SCLK, 0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART2_CTS_B_ECSPI3_MOSI, 0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART2_RTS_B_ECSPI3_MISO, 0);/* 配置SPI   SCLK MISO MOSI IO属性	*bit 16: 0 HYS关闭*bit [15:14]: 00 默认100K下拉*bit [13]: 0 keeper功能*bit [12]: 1 pull/keeper使能 *bit [11]: 0 关闭开路输出*bit [7:6]: 10 速度100Mhz*bit [5:3]: 110 驱动能力为R0/6*bit [0]: 1 高转换率*/IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART2_RX_DATA_ECSPI3_SCLK, 0x10B1);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART2_CTS_B_ECSPI3_MOSI, 0x10B1);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART2_RTS_B_ECSPI3_MISO, 0x10B1);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART2_TX_DATA_GPIO1_IO20, 0);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART2_TX_DATA_GPIO1_IO20, 0X10B0);cs_config.direction = kGPIO_DigitalOutput;cs_config.outputLogic = 0;gpio_init(GPIO1, 20, &cs_config);/* 2、初始化SPI */spi_init(ECSPI3);	icm20608_write_reg(ICM20_PWR_MGMT_1, 0x80);		/* 复位，复位后为0x40,睡眠模式 			*/delayms(50);icm20608_write_reg(ICM20_PWR_MGMT_1, 0x01);		/* 关闭睡眠，自动选择时钟 					*/delayms(50);regvalue = icm20608_read_reg(ICM20_WHO_AM_I);printf("icm20608 id = %#X\r\n", regvalue);if(regvalue != ICM20608G_ID && regvalue != ICM20608D_ID)return 1;icm20608_write_reg(ICM20_SMPLRT_DIV, 0x00); 	/* 输出速率是内部采样率					*/icm20608_write_reg(ICM20_GYRO_CONFIG, 0x18); 	/* 陀螺仪±2000dps量程 				*/icm20608_write_reg(ICM20_ACCEL_CONFIG, 0x18); 	/* 加速度计±16G量程 					*/icm20608_write_reg(ICM20_CONFIG, 0x04); 		/* 陀螺仪低通滤波BW=20Hz 				*/icm20608_write_reg(ICM20_ACCEL_CONFIG2, 0x04); 	/* 加速度计低通滤波BW=21.2Hz 			*/icm20608_write_reg(ICM20_PWR_MGMT_2, 0x00); 	/* 打开加速度计和陀螺仪所有轴 				*/icm20608_write_reg(ICM20_LP_MODE_CFG, 0x00); 	/* 关闭低功耗 						*/icm20608_write_reg(ICM20_FIFO_EN, 0x00);		/* 关闭FIFO						*/return 0;
}/** @description  : 写ICM20608指定寄存器* @param - reg  : 要读取的寄存器地址* @param - value: 要写入的值* @return		 : 无*/
void icm20608_write_reg(unsigned char reg, unsigned char value)
{/* ICM20608在使用SPI接口的时候寄存器地址* 只有低7位有效,寄存器地址最高位是读/写标志位* 读的时候要为1，写的时候要为0。*/reg &= ~0X80;	ICM20608_CSN(0);						/* 使能SPI传输			*/spich0_readwrite_byte(ECSPI3, reg); 	/* 发送寄存器地址		*/ spich0_readwrite_byte(ECSPI3, value);	/* 发送要写入的值			*/ICM20608_CSN(1);						/* 禁止SPI传输			*/
}	/** @description	: 读取ICM20608寄存器值* @param - reg	: 要读取的寄存器地址* @return 		: 读取到的寄存器值*/
unsigned char icm20608_read_reg(unsigned char reg)
{unsigned char reg_val;	   	/* ICM20608在使用SPI接口的时候寄存器地址* 只有低7位有效,寄存器地址最高位是读/写标志位* 读的时候要为1，写的时候要为0。*/reg |= 0x80; 	ICM20608_CSN(0);               					/* 使能SPI传输	 		*/spich0_readwrite_byte(ECSPI3, reg);     		/* 发送寄存器地址  		*/ reg_val = spich0_readwrite_byte(ECSPI3, 0XFF);	/* 读取寄存器的值 			*/ICM20608_CSN(1);                				/* 禁止SPI传输 			*/return(reg_val);               	 				/* 返回读取到的寄存器值 */
}/** @description	: 读取ICM20608连续多个寄存器* @param - reg	: 要读取的寄存器地址* @return 		: 读取到的寄存器值*/
void icm20608_read_len(unsigned char reg, unsigned char *buf, unsigned char len)
{  unsigned char i;/* ICM20608在使用SPI接口的时候寄存器地址，只有低7位有效,* 寄存器地址最高位是读/写标志位读的时候要为1，写的时候要为0。*/reg |= 0x80; ICM20608_CSN(0);               				/* 使能SPI传输	 		*/spich0_readwrite_byte(ECSPI3, reg);			/* 发送寄存器地址  		*/   	   for(i = 0; i < len; i++)					/* 顺序读取寄存器的值 			*/{buf[i] = spich0_readwrite_byte(ECSPI3, 0XFF);	}ICM20608_CSN(1);                			/* 禁止SPI传输 			*/
}/** @description : 获取陀螺仪的分辨率* @param		: 无* @return		: 获取到的分辨率*/
float icm20608_gyro_scaleget(void)
{unsigned char data;float gyroscale;data = (icm20608_read_reg(ICM20_GYRO_CONFIG) >> 3) & 0X3;switch(data) {case 0: gyroscale = 131;break;case 1:gyroscale = 65.5;break;case 2:gyroscale = 32.8;break;case 3:gyroscale = 16.4;break;}return gyroscale;
}/** @description : 获取加速度计的分辨率* @param		: 无* @return		: 获取到的分辨率*/
unsigned short icm20608_accel_scaleget(void)
{unsigned char data;unsigned short accelscale;data = (icm20608_read_reg(ICM20_ACCEL_CONFIG) >> 3) & 0X3;switch(data) {case 0: accelscale = 16384;break;case 1:accelscale = 8192;break;case 2:accelscale = 4096;break;case 3:accelscale = 2048;break;}return accelscale;
}/** @description : 读取ICM20608的加速度、陀螺仪和温度原始值* @param 		: 无* @return		: 无*/
void icm20608_getdata(void)
{float gyroscale;unsigned short accescale;unsigned char data[14];icm20608_read_len(ICM20_ACCEL_XOUT_H, data, 14);gyroscale = icm20608_gyro_scaleget();accescale = icm20608_accel_scaleget();icm20608_dev.accel_x_adc = (signed short)((data[0] << 8) | data[1]); icm20608_dev.accel_y_adc = (signed short)((data[2] << 8) | data[3]); icm20608_dev.accel_z_adc = (signed short)((data[4] << 8) | data[5]); icm20608_dev.temp_adc    = (signed short)((data[6] << 8) | data[7]); icm20608_dev.gyro_x_adc  = (signed short)((data[8] << 8) | data[9]); icm20608_dev.gyro_y_adc  = (signed short)((data[10] << 8) | data[11]);icm20608_dev.gyro_z_adc  = (signed short)((data[12] << 8) | data[13]);/* 计算实际值 */icm20608_dev.gyro_x_act = ((float)(icm20608_dev.gyro_x_adc)  / gyroscale) * 100;icm20608_dev.gyro_y_act = ((float)(icm20608_dev.gyro_y_adc)  / gyroscale) * 100;icm20608_dev.gyro_z_act = ((float)(icm20608_dev.gyro_z_adc)  / gyroscale) * 100;icm20608_dev.accel_x_act = ((float)(icm20608_dev.accel_x_adc) / accescale) * 100;icm20608_dev.accel_y_act = ((float)(icm20608_dev.accel_y_adc) / accescale) * 100;icm20608_dev.accel_z_act = ((float)(icm20608_dev.accel_z_adc) / accescale) * 100;icm20608_dev.temp_act = (((float)(icm20608_dev.temp_adc) - 25 ) / 326.8 + 25) * 100;
}

7、编写main.c


#include "bsp_clk.h"
#include "bsp_delay.h"
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_beep.h"
#include "bsp_key.h"
#include "bsp_int.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "bsp_lcd.h"
#include "bsp_lcdapi.h"
#include "bsp_rtc.h"
#include "bsp_icm20608.h"
#include "bsp_spi.h"
#include "stdio.h"/** @description	: 指定的位置显示整数数据* @param - x	: X轴位置* @param - y 	: Y轴位置* @param - size: 字体大小* @param - num : 要显示的数据* @return 		: 无*/
void integer_display(unsigned short x, unsigned short y, unsigned char size, signed int num)
{char buf[200];lcd_fill(x, y, x + 50, y + size, tftlcd_dev.backcolor);memset(buf, 0, sizeof(buf));if(num < 0)sprintf(buf, "-%d", -num);else sprintf(buf, "%d", num);lcd_show_string(x, y, 50, size, size, buf); 
}/** @description	: 指定的位置显示小数数据,比如5123，显示为51.23* @param - x	: X轴位置* @param - y 	: Y轴位置* @param - size: 字体大小* @param - num : 要显示的数据，实际小数扩大100倍，* @return 		: 无*/
void decimals_display(unsigned short x, unsigned short y, unsigned char size, signed int num)
{signed int integ; 	/* 整数部分 */signed int fract;	/* 小数部分 */signed int uncomptemp = num; char buf[200];if(num < 0)uncomptemp = -uncomptemp;integ = uncomptemp / 100;fract = uncomptemp % 100;memset(buf, 0, sizeof(buf));if(num < 0)sprintf(buf, "-%d.%d", integ, fract);else sprintf(buf, "%d.%d", integ, fract);lcd_fill(x, y, x + 60, y + size, tftlcd_dev.backcolor);lcd_show_string(x, y, 60, size, size, buf); 
}/** @description	: 使能I.MX6U的硬件NEON和FPU* @param 		: 无* @return 		: 无*/void imx6ul_hardfpu_enable(void)
{uint32_t cpacr;uint32_t fpexc;/* 使能NEON和FPU */cpacr = __get_CPACR();cpacr = (cpacr & ~(CPACR_ASEDIS_Msk | CPACR_D32DIS_Msk))|  (3UL << CPACR_cp10_Pos) | (3UL << CPACR_cp11_Pos);__set_CPACR(cpacr);fpexc = __get_FPEXC();fpexc |= 0x40000000UL;	__set_FPEXC(fpexc);
}/** @description	: main函数* @param 		: 无* @return 		: 无*/
int main(void)
{unsigned char state = OFF;imx6ul_hardfpu_enable();	/* 使能I.MX6U的硬件浮点 			*/int_init(); 				/* 初始化中断(一定要最先调用！) */imx6u_clkinit();			/* 初始化系统时钟 					*/delay_init();				/* 初始化延时 					*/clk_enable();				/* 使能所有的时钟 					*/led_init();					/* 初始化led 					*/beep_init();				/* 初始化beep	 				*/uart_init();				/* 初始化串口，波特率115200 */lcd_init();					/* 初始化LCD 					*/		tftlcd_dev.forecolor = LCD_RED;lcd_show_string(50, 10, 400, 24, 24, (char*)"ALPHA-IMX6UL SPI TEST");    /* 显示字符串 */lcd_show_string(50, 40, 200, 16, 16, (char*)"MY@4384");  lcd_show_string(50, 60, 200, 16, 16, (char*)"2023/2/21");  while(icm20608_init())		/* 初始化ICM20608	 			*/{lcd_show_string(50, 100, 200, 16, 16, (char*)"ICM20608 Check Failed!");delayms(500);lcd_show_string(50, 100, 200, 16, 16, (char*)"Please Check!        ");delayms(500);}	lcd_show_string(50, 100, 200, 16, 16, (char*)"ICM20608 Ready");lcd_show_string(50, 130, 200, 16, 16, (char*)"accel x:");  lcd_show_string(50, 150, 200, 16, 16, (char*)"accel y:");  lcd_show_string(50, 170, 200, 16, 16, (char*)"accel z:");  lcd_show_string(50, 190, 200, 16, 16, (char*)"gyro  x:"); lcd_show_string(50, 210, 200, 16, 16, (char*)"gyro  y:"); lcd_show_string(50, 230, 200, 16, 16, (char*)"gyro  z:"); lcd_show_string(50, 250, 200, 16, 16, (char*)"temp   :"); lcd_show_string(50 + 181, 130, 200, 16, 16, (char*)"g");  lcd_show_string(50 + 181, 150, 200, 16, 16, (char*)"g");  lcd_show_string(50 + 181, 170, 200, 16, 16, (char*)"g");  lcd_show_string(50 + 181, 190, 200, 16, 16, (char*)"o/s"); lcd_show_string(50 + 181, 210, 200, 16, 16, (char*)"o/s"); lcd_show_string(50 + 181, 230, 200, 16, 16, (char*)"o/s"); lcd_show_string(50 + 181, 250, 200, 16, 16, (char*)"C");tftlcd_dev.forecolor = LCD_BLUE;while(1)					{		icm20608_getdata();integer_display(50 + 70, 130, 16, icm20608_dev.accel_x_adc);integer_display(50 + 70, 150, 16, icm20608_dev.accel_y_adc);integer_display(50 + 70, 170, 16, icm20608_dev.accel_z_adc);integer_display(50 + 70, 190, 16, icm20608_dev.gyro_x_adc);integer_display(50 + 70, 210, 16, icm20608_dev.gyro_y_adc);integer_display(50 + 70, 230, 16, icm20608_dev.gyro_z_adc);integer_display(50 + 70, 250, 16, icm20608_dev.temp_adc);decimals_display(50 + 70 + 50, 130, 16, icm20608_dev.accel_x_act);decimals_display(50 + 70 + 50, 150, 16, icm20608_dev.accel_y_act);decimals_display(50 + 70 + 50, 170, 16, icm20608_dev.accel_z_act);decimals_display(50 + 70 + 50, 190, 16, icm20608_dev.gyro_x_act);decimals_display(50 + 70 + 50, 210, 16, icm20608_dev.gyro_y_act);decimals_display(50 + 70 + 50, 230, 16, icm20608_dev.gyro_z_act);decimals_display(50 + 70 + 50, 250, 16, icm20608_dev.temp_act);#if 0		printf("accel x = %d\r\n",icm20608_dev.accel_x_adc);printf("accel y = %d\r\n",icm20608_dev.accel_y_adc);printf("accel z = %d\r\n",icm20608_dev.accel_z_adc);printf("gyrp  x = %d\r\n",icm20608_dev.gyro_x_adc);printf("gyro  y = %d\r\n",icm20608_dev.gyro_y_adc);printf("gyro  z = %d\r\n",icm20608_dev.gyro_z_adc);printf("temp    = %d\r\n",icm20608_dev.temp_adc);
#endifdelayms(120);state = !state;led_switch(LED0,state);	}return 0;
}

在main里面开启了硬件浮点运算，需要在编译文件的时候添加进去

8、修改makefile

添加编译c文件的指令

$(CC) -Wall -march=armv7-a -mfpu=neon-vfpv4 -mfloat-abi=hard -Wa,-mimplicit-it=thumb -nostdlib -fno-builtin -c -O2 $(INCLUDE) -o $@ $<

编译后烧写在sd卡插上开发板就能看到屏幕有关6 轴 MEMS传感器的数据了

一、SPI 简介

二、硬件原理

ECSPI3_SCLK

ECSPI3_MISO和ECSPI3_MOSI

ECSPI3_SS0

三、I.MX6U ECSPI 简介

ECSPIx_RXDATA

ECSPIx_TXDATA

ECSPIx_CONREG

ECSPIx_CONFIGREG

ECSPIx_PERIODREG

ECSPIx_STATREG

四、ICM-20608 简介

五、代码编写

1、创建文件及文件夹

2、添加时钟配置

3、编写spi.h

4、编写spi.c

5、编写icm20608.h

6、编写icm20608.c

7、编写main.c

8、修改makefile

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