[Sensor]BMI160-加速度計、陀螺儀傳感器

最近在搞一個和加速度計相關的項目，所以接觸到的傳感器比較多，現在寫一個總結吧，防止後來者和我一樣走這麼多的彎路。
　　首先看到的是引腳圖，如果驅動不了應該首先排除硬件的問題：
SPI接法

IIC接法

接着我們就着重看下面的幾個寄存器：

傳感器名（讀/寫）	寄存器號	功能
CHIPID®	0x00	芯片的ID，一般用來看驅動是否正常，固定值0xD1
PMU_STATUS®	0x03	顯示當前各傳感器的電源模式，分normal\low_power\suspend三種模式
ACC_CONF(RW)	0x40	設置輸出數據速率、 帶寬和加速度傳感器讀取的模式
ACC_RANGE	0x41	允許選擇的加速度 g 範圍
GYR_CONF(RW)	0x42	在傳感器中設置輸出數據速率、 帶寬和陀螺儀讀取的模式。
GYR_RANGE(RW)	0x43	定義 BMI160 角速度測量範圍
INT_EN(RW)	0x50-0x52	啓用各種中斷，包括加速度數據、角速度數據和各種特殊功能的中斷，使能後映射到INT1上輸出，就可以觸發單片機的外部中斷了。
INT_OUT_CTRL(RW)	0x53	輸出控制，包括輸出使能，觸發電平、邊沿和輸出模式（推輓和開漏）
INT_LATCH(RW)	0x54	設置中斷鎖存模式（不是很懂，一開始就是鎖存了所以一直沒有中斷輸出…，後來關掉就好了）
CMD®	0x7E	命令寄存器觸發操作，如 softreset、 NVM 編程等。特殊的如：start_foc、acc_set_pmu_mode、gyr_set_pmu_mode、mag_set_pmu_mode、prog_nvm、fifo_flush、int_reset、softreset、step_cnt_clr

接下來就是各種特殊功能寄存器了，就不多說了，用哪個配置那個就可以了
重點說下這個計步的功能吧，現在還比較火：

傳感器名（讀/寫）	寄存器號	功能
STEP_CONF(RW)	0x7A-0x7B	步數檢測的配置，包括Normal mode，Sensitive mode，Robust mode三種也可以自己配置
STEP_CNT®	0x78-0x79	直接從這兩個寄存器中讀出記得步數，要注意的是範圍是-32768——32768

下面的代碼片是計步的初始化，用的是STM32F405：

void bmi160_init(void)
{
    uint8_t ui8Status = 0;
    uint8_t ui8Attempts = 20;
	uint8_t Device_ID;
	
	BMI160_SPI_Init();
	kprintf("BMI160 Init Ok.\n");
	BMI160_CS=1;			//SPI片選取消

    // Reset the BMI160 sensor
    bmi160_reset();

    // Put accel and gyro in normal mode.
    while (ui8Status != 0x20 && ui8Attempts--)
    {
			BMI160_Write_Reg(AM_DEVICES_BMI160_CMD, 0x12);//設置加速度計爲	low_power
			BMI160_Write_Reg(AM_DEVICES_BMI160_CMD, 0x14);//設置陀螺儀			suspend
			delay_ms(1);                 
      ui8Status = BMI160_Read_Reg(AM_DEVICES_BMI160_PMU_STATUS);//讀加速度和陀螺儀是否初始化爲low_power suspend
    }
   // BMI160 not in correct power mode
    if (!ui8Attempts)
    {
      return;
    }
 			kprintf("PMU_STATUS:0x%X \r\n",ui8Status);
		
		BMI160_Write_Reg( AM_DEVICES_BMI160_STEP_CONF_0, 0x15);//計步功能
		BMI160_Write_Reg( AM_DEVICES_BMI160_STEP_CONF_1, 0x0B);
    BMI160_Write_Reg( AM_DEVICES_BMI160_ACC_RANGE, 0x05);//設置加速度計+-4g
    
		// Read status register to clear it.
    ui8Status = BMI160_Read_Reg(AM_DEVICES_BMI160_ERR_REG);//讀錯誤狀態寄存器清ui8Status
                                           
    // Enable INT 1 output as active high
    BMI160_Write_Reg(AM_DEVICES_BMI160_INT_OUT_CTRL, 0x0A);//輸出使能INT1引腳,高電平活躍
                                
		//INT1 Set
		// Map INT1 to the Step detection interrupt
		BMI160_Write_Reg(AM_DEVICES_BMI160_INT_MAP_1, 0x80);//映射INT1到 watermark中斷

		// Enable INT 1 as FIFO watermark
		BMI160_Write_Reg(AM_DEVICES_BMI160_INT_EN_1, 0x10);//使能data-ready
}
//得到步數
void bmi160_getStep(short *rawStep)
{
  uint8_t buf[2];
	
	buf[0]= BMI160_Read_Reg(AM_DEVICES_BMI160_STEP_CNT_1);
	buf[1]= BMI160_Read_Reg(AM_DEVICES_BMI160_STEP_CNT_0);
	
	*rawStep=((uint16_t)buf[0]<<8)|buf[1];  
}

SPI的初始化（我一開始用的是EEPROM的SPI配置讀寫等，一直驅動不了，後來才突然發現是SPI的問題）：

///////////////////以下爲BMI160驅動////////////////////
void BMI160_SPI_Init(void)
{
  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
  SPI_InitTypeDef  SPI_InitStructure;
	
  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//使能GPIOA時鐘
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE);//使能SPI1時鐘
 
  //GPIOF9,F10初始化設置
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;//PB3~5複用功能輸出	
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//複用功能
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推輓輸出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//100MHz
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化
	
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource5,GPIO_AF_SPI1); //PI1複用爲 SPI1
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource6,GPIO_AF_SPI1); //PI2複用爲 SPI1
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource7,GPIO_AF_SPI1); //PI3複用爲 SPI1

 
	//這裏只針對SPI口初始化
	RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,ENABLE);//復位SPI1
	RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,DISABLE);//停止復位SPI1

	SPI_I2S_DeInit(SPI1); 
	SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;  //設置SPI單向或者雙向的數據模式:SPI設置爲雙線雙向全雙工
	SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;		//設置SPI工作模式:設置爲主SPI
	SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;		//設置SPI的數據大小:SPI發送接收8位幀結構
	SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;		//串行同步時鐘的空閒狀態爲高電平
	SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;	//串行同步時鐘的第二個跳變沿（上升或下降）數據被採樣
	SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;		//NSS信號由硬件（NSS管腳）還是軟件（使用SSI位）管理:內部NSS信號有SSI位控制
	SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_64;		//定義波特率預分頻的值:波特率預分頻值爲256
	SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;	//指定數據傳輸從MSB位還是LSB位開始:數據傳輸從MSB位開始
	SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;	//CRC值計算的多項式
	SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);  //根據SPI_InitStruct中指定的參數初始化外設SPIx寄存器
 
	SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); //使能SPI外設

	SPI1_ReadWriteByte(0xff);//啓動傳輸		 
}
 

//SPI1速度設置函數
//SPI速度=fAPB2/分頻係數
//@ref SPI_BaudRate_Prescaler:SPI_BaudRatePrescaler_2~SPI_BaudRatePrescaler_256  
//fAPB2時鐘一般爲84Mhz：
void SPI1_SetSpeed(u8 SPI_BaudRatePrescaler)
{
  assert_param(IS_SPI_BAUDRATE_PRESCALER(SPI_BaudRatePrescaler));//判斷有效性
	SPI1->CR1&=0XFFC7;//位3-5清零，用來設置波特率
	SPI1->CR1|=SPI_BaudRatePrescaler;	//設置SPI1速度 
	SPI_Cmd(SPI1,ENABLE); //使能SPI1
} 
//SPI1 讀寫一個字節
//TxData:要寫入的字節
//返回值:讀取到的字節
u8 SPI1_ReadWriteByte(u8 TxData)
{
	u8 result,Retry=0;//result:返回spi讀寫的結果; retry:失敗重試次數

    while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1,SPI_I2S_FLAG_TXE)==RESET)
    {
        Retry++;
        if(Retry>200) return 0;
    }
    SPI_I2S_SendData(SPI1, TxData);
    while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1,SPI_I2S_FLAG_RXNE)==RESET)
    {
        Retry++;
        if(Retry>200) return 0;
    }
    return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);
    SPI_I2S_ClearFlag(SPI1,SPI_I2S_FLAG_RXNE);
}

//讀取SPI寄存器值
//reg:要讀的寄存器
u8 BMI160_Read_Reg(u8 reg)
{	
	u8 reg_val;	    
  BMI160_CS = 0;          //使能SPI傳輸	
	delay_ms(1);	
  SPI1_ReadWriteByte(reg|0x80);   //1.發送寄存器號 //Ored with "read request" bit
  reg_val=SPI1_ReadWriteByte(0XFF);//讀取寄存器內容  // send a value of 0 to read the first byte returned:
  delay_ms(1);	
	BMI160_CS = 1;          //禁止SPI傳輸  		
  return(reg_val);           //返回狀態值
}

//SPI寫寄存器
//reg:指定寄存器地址
//value:寫入的值
u8 BMI160_Write_Reg(u8 reg,u8 value)
{
	u8 status;	
  BMI160_CS=0;                 //使能SPI傳輸
  status =SPI1_ReadWriteByte(reg&0x7f);//2.發送寄存器號
  SPI1_ReadWriteByte(value);      //寫入寄存器的值
  BMI160_CS=1;                 //禁止SPI傳輸	   
  return(status);       			//返回狀態值
}