Bu projenin amacı nedir?
Bu bölümde, ARM mikrodenetleyicisi STM32F serisini kullanarak ICM20948 sensörünü başlatacağız. Bu projede daha rahat ve optimum şekilde kullanmak için, iki hazır modül GB308IM ve Gebra STM32F303 kullanıyoruz. Bu iki modül, Gebra ekibi tarafından çalışmayı kolaylaştırmak için sağlanan ICM20948 sensörünün ve STM32F mikrodenetleyicisinin minimum gerekli elemanlarını içerir.
Bu eğitimde neler öğreneceğiz?
Bu eğitimde, ICM20948 sensörünü kurmanın ve kullanmanın yanı sıra, tüm ICM20948 sensör kayıtlarını, SPI protokolünü kullanarak bu sensörü kurmak için STM32 mikrodenetleyicisinin çeşitli parçalarını nasıl ayarlayacağınızı, GB308IM modülüne özgü kütüphane ve sürücü dosyasını nasıl kullanacağınızı öğreneceksiniz. Ayrıca, fonksiyonları nasıl bildireceğinizi ve son olarak Keil derleyicisinde sensör verilerini nasıl alacağınızı da öğreneceksiniz.
Bu projeye başlamak için neye ihtiyacımız var?
bu projeyi gerçekleştirmek için bazı donanım ve yazılımlara ihtiyacımız var. Bu donanım ve yazılımların başlıkları aşağıdaki tabloda sizlere sunulmuştur ve her birinin üzerine tıklayarak hazırlayabilir/indirebilir ve başlamaya hazırlanabilirsiniz.
| GEREKLİ DONANIM | GEREKLİ YAZILIM |
|---|---|
| ST-LINK/V2 Programmer | Keil uVision Programmer – (Nasıl kurulur ?) |
| STM32 Microcontroller – ( Gebra STM32f303 ) | STM32CubeMX Program – (Nasıl kurulur ?) |
| Gebra ICM20948 MEMS Jiroskop İvmeölçer ve Manyetometre Hareket Takıp modülü |
SPI protokolü üzerinden haberleşmek için öncelikle Gebra ICM20948 üzerinde yerleşik seçici jumper’lar kullanılarak SPI haberleşme protokolü seçilmeli, ardından aşağıda gösterildiği gibi Gebra STM32F303 modülü üzerinde Pin To Pin olarak yerleştirilmelidir:
Not: Yukarıdaki görüntü yalnızca Gebra ICM20948 modülünün Gebra STM32F303 modülüne nasıl yerleştirildiğini göstermek için kullanılmıştır. Bu nedenle, SPI iletişim protokolünü kullanmak için kullanıcı, karttaki jumper’ların doğru durumunu seçmelidir.
Ayrıca, daha iyi anlaşılması için Gebra ICM20948 modülünü mikrodenetleyiciye yerleştirdiğimizi lütfen unutmayın , ancak Gebra ICM20948 modülünün logic seviyesi 1.8V ve Gebra STM32F303 mikrodenetleyici modülünün logic seviyesi 3V3 olduğundan, veri sayfasına göre kullanıcılar Gebra ICM20948’i Gebra STM32F303 mikrodenetleyici modülünde Pin to Pin olarak yerleştirmekten kaçınmalıdır . Bu nedenle, iki modülün logic seviyesini bir dönüştürücü aracılığıyla dönüştürmek gerekir.
Aslında Gebra ICM20948 modülünü Gebra STM32F303 mikrodenetleyici modülüne SPI protokolü kullanarak bağlamanın doğru yolu aşağıda gösterildiği gibidir.
Gebra ICM20948 modülünün yeni versiyonunda bu sorun çözülmüş olup , kullanıcılar bu modülün yeni versiyonunu Gebra STM32F303 mikrodenetleyici modülünde pin to pin olarak kolaylıkla yerleştirebilmektedir.
Son olarak Keil derleyicisinin “Debug Session” modundaki “Watch1” penceresinde üç “X, Y, Z” eksenindeki sıcaklık ve ivme, açısal hız ve manyetik alan değerlerini gerçek zamanlı olarak göreceğiz.
STM32CubeMX ayarları
Aşağıda, Gebra ICM20948 modülünü başlatmak için STM32F303 mikrodenetleyicisindeki SPI, RCC, Debug ve Clock bölümlerinin her biriyle ilgili ayarları açıklayacağız.
SPI ayarları
Şimdi, Gebra STM32F303 modülü ile SPI haberleşmesini kurabilmek için “Full Duplex Master” modunu seçmeli ve PB3, PB4 ve PB5 pinlerini SCK, MISO ve MOSI olarak, PC13 pinini ise CS olarak seçmeliyiz:
RCC / Clock ayarları
Gebra STM32F303‘de harici kristalin (External Crystal) bulunması nedeniyle “RCC” kısmında “Crystal/Ceramic Resonator”i seçiyoruz:
Daha sonra Clock Configuration sayfasından PLLCLK modunu seçiyoruz ve diğer gereklı ayarları yapıyoruz (daha fazla bilgi için tıklayınız)
Debug & Programming ayarları
bu modülde Debug&Programming sırasında pin sayısını azaltmak için “SWCLK” ve “SWDIO” pinleri için “SYS” bloğunda “Debug” kısmından “Serial Wire” seçeneğini seçiyoruz.
Project Manager ayarları
“Project Manager” ayarları aşağıdaki gibidir, burada “MDK-ARM” versiyon “5.32” kullandık. eğer siz kodlamak için başka bir İDE kullanıyorsanız Toolchain seçeneğinden kullandığınız İDE’yi seçmeniz gerekecek
Yukarıdaki tüm ayarları tamamladıktan sonra GENERATE CODE seçeneğine tıklıyoruz.
Source Code
Projenin kütüphanesi (Library)
GebraMS, çeşitli sensör ve entegrelerin modüler tasarımına ek olarak, kullanıcıların yazılım kurma ve geliştirme işlemlerini kolaylaştırmak için C dilinde çeşitli yapılandırılmış ve donanımdan bağımsız kütüphaneler (Library) sağlamaya çalışır. Bu amaçla, kullanıcılar, istedikleri modülün kütüphanesini “.h” ve “.c” dosyasını (Başlık ve Kaynak) olarak indirebilirler.
GebraMS tarafından sağlanan projenin kütüphanesini projenize ekleyerek ( projeye dosya nasıl eklenir ) kodumuzu kolayca geliştirebiliriz. ilgili dosyaları projenin sonunda veya sağ tarafta ilgili sayfalar kısmında bulabilirsiniz
Kütüphanede tanımlanan tüm fonksiyonlar tüm detaylarıyla yorumlanmakta ve fonksiyonların argümanlarında alınan tüm parametreler ve dönüş değerleri kısaca açıklanmaktadır. Kütüphaneler donanımdan bağımsız olduğundan kullanıcı istediği compiler’e kolaylıkla kütüphaneyi ekleyebilir ve istediği mikroişlemci ve geliştirme kartı ile geliştirebilir.
Gebra ICM20948.h başlık dosyası
Bu dosyada, sensör veya IC’nin veri sayfasına dayanarak, tüm adres kayıtları, her kaydın değerleri “Numaralandırma” biçiminde tanımlanır. Ayrıca, ICM20948 sensörünün kasası ve ICM20948 sensörünün her bir dahili bloğuyla ilgili yapılandırmalar, Gebra_ ICM20948 adlı bir “STRUCT” biçiminde tanımlanır. Son olarak, Hata Ayıklama Oturumu ortamında, her blokla ilgili tüm yapılandırmalar gerçek zamanlı olarak görülebilir.
ICM20948 _Bank_Sel Enum
The sensor internal registry banks are defined in this enum:
typedef enum bank_sel
{
BANK_0 = 0 ,
BANK_1 ,
BANK_2 ,
BANK_3
} ICM20948_Bank_Sel;ICM20948 _Interface Enum
This enum is used to select the communication protocol with the sensor:
typedef enum interface
{
NOT_SPI = 0,
IS_SPI
}ICM20948_Interface;ICM20948_Accel_Fs_Sel Enum
This enum is used to select the Full Scale Range of the Accelerometer sensor:
typedef enum accel_fs_sel
{
FULL_SCALE_2g = 0 ,
FULL_SCALE_4g ,
FULL_SCALE_8g ,
FULL_SCALE_16g
}ICM20948_Accel_Fs_Sel;ICM20948_Accel_Scale_Factor Enum
This enum is used to select the Scale Factor value of the Accelerometer sensor:
typedef enum Accel_Scale_Factor
{
SCALE_FACTOR_16384_LSB_g = 16384,
SCALE_FACTOR_8192_LSB_g = 8192 ,
SCALE_FACTOR_4096_LSB_g = 4096 ,
SCALE_FACTOR_2048_LSB_g = 2048
}ICM20948_Accel_Scale_Factor;ICM20948_Gyro_Fs_Sel Enum
This enum is used to select the Full Scale value of the Gyroscope sensor:
typedef enum gyro_fs_sel
{
FS_250_DPS ,
FS_500_DPS ,
FS_1000_DPS,
FS_2000_DPS
}ICM20948_Gyro_Fs_Sel;ICM20948_Gyro_Scale_Factor Enum
This enum is used to select the Scale Factor value of the Gyroscope sensor.
typedef enum Gyro_Scale_Factor
{
SCALE_FACTOR_131_LSB_DPS = 131 ,
SCALE_FACTOR_65p5_LSB_DPS = 65 ,
SCALE_FACTOR_32p8_LSB_DPS = 32 ,
SCALE_FACTOR_16p4_LSB_DPS = 16
}ICM20948_Gyro_Scale_Factor;ICM20948_FIFO_MODE Enum
The FIFO working mode of the sensor is set by using the values of this enum:
typedef enum FIFO_Mode
{
STREAM_TO_FIFO ,
STOP_ON_FULL_FIFO_SNAPSHOT = 31
}ICM20948_FIFO_MODE ;ICM20948_Ability Enum
The values of this enum are used to activate and deactivate different parts of the sensor:
typedef enum Ability
{
Disable = 0,
Enable
}ICM20948_Ability;ICM20948_Power_Mode Enum
The values of this enum are used to set the Power Mode of the sensor:
typedef enum Power_Mode
{
ICM20948_LOW_NOISE = 0,
ICM20948_LOW_POWER = 1,
ICM20948_SLEEP_OFF = 2
} ICM20948_Power_Mode;ICM20948_ GYRO_Averaging_Filter Enum
The values of this enum are used to determine the filter used in the Gyroscope sensor in Low Power mode:
typedef enum
{
GYRO_AVERAGE_1_SAMPLES_FILTER = 0 ,
GYRO_AVERAGE_2_SAMPLES_FILTER = 1 ,
GYRO_AVERAGE_4_SAMPLES_FILTER = 2 ,
GYRO_AVERAGE_8_SAMPLES_FILTER = 3 ,
GYRO_AVERAGE_16_SAMPLES_FILTER = 4 ,
GYRO_AVERAGE_32_SAMPLES_FILTER = 5 ,
GYRO_AVERAGE_64_SAMPLES_FILTER = 6 ,
GYRO_AVERAGE_128_SAMPLES_FILTER= 7
} ICM20948_GYRO_Averaging_Filter;ICM20948_ ACCEL_Averaging_Filter Enum
To determine the filter used in the Accelerometer sensor in Low Power mode, the values of this enum are used:
typedef enum ACCEL_Averaging_Filter
{
ACCEL_AVERAGE_1_4_SAMPLES_FILTER = 0 ,
ACCEL_AVERAGE_8_SAMPLES_FILTER = 1 ,
ACCEL_AVERAGE_16_SAMPLES_FILTER = 2 ,
ACCEL_AVERAGE_32_SAMPLES_FILTER = 3
} ICM20948_ACCEL_Averaging_Filter;ICM20948_Preparation Enum
This enum reflects the status of being ready or not for any data in the sensor:
typedef enum Preparation
{
IS_NOT_Ready = 0,
IS_Ready
}ICM20948_Preparation;ICM20948_Reset_Status Enum
The final status of the sensor software reset is expressed in this enum:
typedef enum Reset_Status
{
DONE = 0,
FAILED
}ICM20948_Reset_Status;ICM20948_FIFO_Ability Enum
This Enum is used to enable or disable FIFO:
typedef enum FIFO_Ability
{
FIFO_DISABLE = 0,
FIFO_ENABLE
} ICM20948_FIFO_Ability;ICM20948_Get_DATA Enum
How to receive data from the sensor is described in this enum:
typedef enum Get_DATA
{
FROM_REGISTER = 0,
FROM_FIFO
} ICM20948_Get_DATA;ICM20948_ Interrupt_Pin Enum
This Enum is used to select the interrupt pin:
typedef enum Interrupt_Pin
{
INTERRUPT_ON_PIN_1 = 0,
INTERRUPT_ON_PIN_2
} ICM20948_Interrupt_Pin;ICM20948_ DMP_LP Enum
This Enum is used to enable or disable DMP in LOW POWER mode:
typedef enum DMP_LP
{
NOT_DMP_LOW_POWER = 0,
DMP_LOW_POWER
} ICM20948_DMP_LP;ICM20948_Sleep Enum
The values of this enum are used to set the sensor working mode:
typedef enum Sleep
{
ICM20948_AWAKE = 0 ,
ICM20948_SLEEP
}ICM20948_Sleep ;ICM20948_Clock_Source Enum
The values of this enum are used to determine the clock of the sensor :
typedef enum Clock_Source
{
INTERNAL_20MHZ_OSCILLATOR = 0 ,
AUTO_SELECT = 1 ,
CLOCK_STOP = 7
}ICM20948_Clock_Source ;ICM20948_Sensor Enum
To enable or disable each of the sensors, the values of this enum are used:
typedef enum Sensor
{
SENSOR_ENABLE = 0 ,
SENSOR_DISABLE = 7
}ICM20948_Sensor ;ICM20948_INT_Level Enum
To determine the basic logic level of Interrupt, the values of this enum are used:
typedef enum int_level
{
ACTIVE_HIGH = 0 ,
ACTIVE_LOW
} ICM20948_INT_Level;ICM20948_Latch_Type Enum
The values of this enum are used to determine the latch type of the Interrupt output:
typedef enum latch_type
{
_50_US = 0,
HELD_STATUS_CLEAR
} ICM20948_Latch_Type;ICM20948_INT_Type Enum
The values of this enum are used to determine the Interrupt output type:
typedef enum int_type
{
PUSH_PULL = 0 ,
OPEN_DRAIN
}ICM20948_INT_Type;ICM20948_FIFO_ Reset Enum
By using the values of this Enum, the FIFO of the sensor can be reset:
typedef enum FIFO_Reset
{
FIFO_DE_ASSERT = 0 ,
FIFO_ASSERT = 31
} ICM20948_FIFO_Reset;ICM20948_FIFO_Overflow Enum
The values of this enum indicate FIFO overflows or not:
typedef enum FIFO_Overflow
{
NOT_OVERFLOW = 0 ,
FIFO_OVERFLOW = 1
} ICM20948_FIFO_Overflow;ICM20948_ Sample_Rate Enum
The values of this enum determine the value of the output data rate:
typedef enum sample_rate
{
_1_25_KHz = 1125 ,
_4_5_KHz = 4500 ,
_9_KHz = 9000
}ICM20948_Sample_Rate ;ICM20948_ Data_Copy_FIFO Enum
The values of this enum specify whether the data is copied into the FIFO or not:
typedef enum Data_Copy_FIFO
{
NOT_COPY_FIFO = 0 ,
COPY_TO_FIFO = 3
} ICM20948_Data_Copy_FIFO;ICM20948_ FCHOICEB Enum
To enable or disable the DLPF filter, the values of this enum are used:
typedef enum FCHOICEB
{
ENABLE_DLPF_FCHOICEB = 1 ,
BYPASS_DLPF_FCHOICEB = 0 ,
}ICM20948_FCHOICEB;ICM20948_ Gyro_ DLPF_CFG Enum
To determine the DLPF filter in the gyroscope sensor, the values of this enum are used:
typedef enum Gyro_DLPF_CFG
{
ICM20948_GYRO_DLPF_196 = 0,
ICM20948_GYRO_DLPF_152 = 1,
ICM20948_GYRO_DLPF_119 = 2,
ICM20948_GYRO_DLPF_51 = 3,
ICM20948_GYRO_DLPF_24 = 4,
ICM20948_GYRO_DLPF_12 = 5,
ICM20948_GYRO_DLPF_6 = 6,
ICM20948_GYRO_DLPF_361 = 7
}ICM20948_GYRO_DLPF ;ICM20948_ Accel_DLPF_CFG Enum
To determine the DLPF filter in the accelerometer sensor, the values of this enum are used:
typedef enum Accel_DLPF_CFG
{
ICM20948_ACCEL_DLPF_246 = 1,
ICM20948_ACCEL_DLPF_111 = 2,
ICM20948_ACCEL_DLPF_50 = 3,
ICM20948_ACCEL_DLPF_24 = 4,
ICM20948_ACCEL_DLPF_11 = 5,
ICM20948_ACCEL_DLPF_6 = 6,
ICM20948_ACCEL_DLPF_473 = 7
}ICM20948_ACCEL_DLPF ;ICM20948_ Temp_DLPF_CFG Enum
To determine the DLPF filter in the temperature sensor, the values of this enum are used:
typedef enum Temp_DLPF_CFG
{
ICM20948_TEMP_DLPF_7932 = 0,
ICM20948_TEMP_DLPF_218 = 1,
ICM20948_TEMP_DLPF_123 = 2,
ICM20948_TEMP_DLPF_66 = 3,
ICM20948_TEMP_DLPF_34 = 4,
ICM20948_TEMP_DLPF_17 = 5,
ICM20948_TEMP_DLPF_9 = 6,
}ICM20948_TEMP_DLPF ;ICM20948_ Aux_Between Enum
The values of this enum are used to control “RESTART” and “STOP” in external I2C connection:
typedef enum Aux_Between
{
RESTART = 0 ,
STOP
} ICM20948_Aux_Between;ICM20948_I2C_Slave Enum
The values of this enum are used to specify the slave number in the external I2C connection:
typedef enum I2C_Slave
{
SLAVE_0 = 0 ,
SLAVE_1 = 1 ,
SLAVE_2 = 2 ,
SLAVE_3 = 3 ,
SLAVE_4
} ICM20948_I2C_Slave;ICM20948_ AK09916_Power Enum
The values of this enum are used to select the working mode of the AK09916 internal sensor:
typedef enum AK09916_Power
{
AK09916_POWER_DOWN = 0 ,
AK09916_SINGLE_MEASUREMENT = 1 ,
AK09916_CONTINUOUS_MEASUREMENT = 2 ,
AK09916_SELF_TEST = 65536
} AK09916_Power_Mode;Gebra_ICM20948 structure
All the information and configuration implemented on the sensor are stored in this “structure” and you can see the changes in each part of the sensor in the “Debug Session” environment.
Declaration of functions
At the end of this file, all the functions for reading and writing in ICM20948 registers, sensor configuration , FIFO and receiving data from the sensor are declared:
/********************************************************
*Declare Read&Write ICM20948 Register Values Functions *
********************************************************/
extern uint8_t GB_ICM20948_Read_Reg_Data ( uint8_t regAddr, ICM20948_Bank_Sel regBank, uint8_t* data);
extern uint8_t GB_ICM20948_Read_Reg_Bits (uint8_t regAddr, ICM20948_Bank_Sel regBank, uint8_t start_bit, uint8_t len, uint8_t* data);
extern uint8_t GB_ICM20948_Burst_Read(uint8_t regAddr, ICM20948_Bank_Sel regBank, uint8_t *data, uint16_t byteQuantity);
extern uint8_t GB_ICM20948_Write_Reg_Data(uint8_t regAddr, ICM20948_Bank_Sel regBank, uint8_t data);
extern uint8_t GB_ICM20948_Write_Reg_Bits(uint8_t regAddr, ICM20948_Bank_Sel regBank, uint8_t start_bit, uint8_t len, uint8_t data);
extern uint8_t GB_ICM20948_Burst_Write ( uint8_t regAddr, ICM20948_Bank_Sel regBank, uint8_t *data, uint16_t byteQuantity);
/********************************************************
* Declare ICM20948 Configuration Functions *
********************************************************/
extern void GB_ICM20948_Soft_Reset ( GebraBit_ICM20948 * ICM20948 );
extern void GB_ICM20948_Bank_Selection( ICM20948_Bank_Sel bsel);
extern void GB_ICM20948_Who_am_I(GebraBit_ICM20948 * ICM20948);
extern void GB_ICM20948_Select_SPI4_Interface(GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , ICM20948_Interface spisel);
extern void GB_ICM20948_DMP(GebraBit_ICM20948* ICM20948 ,ICM20948_Ability dmp,ICM20948_DMP_LP dmp_lp);
extern void GB_ICM20948_DMP_Reset(GebraBit_ICM20948* ICM20948 ,ICM20948_Ability rst);
extern void GB_ICM20948_DMP_Interrupt( ICM20948_Ability interrupt);
extern void GB_ICM20948_Sleep_Awake (GebraBit_ICM20948 * ICM20948, ICM20948_Sleep working ) ;
extern void GB_ICM20948_ACCEL_Power_Mode(GebraBit_ICM20948* ICM20948 ,ICM20948_Power_Mode pmode);
extern void GB_ICM20948_GYRO_Power_Mode(GebraBit_ICM20948* ICM20948 ,ICM20948_Power_Mode pmode);
extern void GB_ICM20948_Set_Clock_Source(GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , ICM20948_CLK clk) ;
extern void GB_ICM20948_Temperature(GebraBit_ICM20948* ICM20948 ,ICM20948_Ability temp);
extern void GB_ICM20948_Accelerometer(GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , ICM20948_Sensor accel);
extern void GB_ICM20948_Gyroscope(GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , ICM20948_Sensor gyro) ;
extern void GB_ICM20948_Set_INT1_Pin(GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , ICM20948_INT_Level level ,ICM20948_INT_Type type , ICM20948_Latch_Type latch );
extern void Interrupt_Status_Enable(GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , ICM20948_Ability interrupt );
extern ICM20948_Preparation GB_ICM20948_Check_Data_Preparation(GebraBit_ICM20948 * ICM20948);
extern void GB_ICM20948_GYRO_Full_Scale ( GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , ICM20948_Gyro_Fs_Sel fs ) ;
extern void GB_ICM20948_GYRO_Low_Pass_Filter (GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , ICM20948_FCHOICEB bypass ) ;
extern void GB_ICM20948_GYRO_Low_Pass_Filter_Value (GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , ICM20948_GYRO_DLPF dlpf );
extern void GB_ICM20948_GYRO_LP_Averaging_Filter (GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , ICM20948_GYRO_Averaging_Filter avg );
extern void GB_ICM20948_GYRO_Output_Sample_Rate (GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , uint16_t rate_hz);
extern void GB_ICM20948_ACCEL_Full_Scale ( GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , ICM20948_Accel_Fs_Sel fs );
extern void GB_ICM20948_ACCEL_Low_Pass_Filter (GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , ICM20948_FCHOICEB bypass );
extern void GB_ICM20948_ACCEL_Low_Pass_Filter_Value (GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , ICM20948_ACCEL_DLPF dlpf );
extern void GB_ICM20948_ACCEL_LP_Averaging_Filter (GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , ICM20948_ACCEL_Averaging_Filter avg );
extern void GB_ICM20948_ACCEL_Output_Sample_Rate (GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , uint16_t rate_hz);
extern void GB_ICM20948_TEMP_Low_Pass_Filter_Value (GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , ICM20948_TEMP_DLPF tdlpf );
/********************************************************
* Declare ICM20948 FIFO Functions *
********************************************************/
extern void GB_ICM20948_Access_Serial_Interface_To_FIFO(GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , ICM20948_Ability interface_access_fifo);
extern ICM20948_FIFO_Overflow GB_ICM20948_Check_FIFO_Overflow(GebraBit_ICM20948 * ICM20948) ;
extern void GB_ICM20948_Write_ACCEL_FIFO(GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , ICM20948_Ability accel_fifo ) ;
extern void GB_ICM20948_Write_GYRO_FIFO(GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , ICM20948_Ability gyro_fifo ) ;
extern void GB_ICM20948_Write_TEMP_FIFO(GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , ICM20948_Ability temp_fifo );
extern void GB_ICM20948_Write_Slave_FIFO(GebraBit_ICM20948 * ICM20948 ,ICM20948_I2C_Slave slave , ICM20948_Ability slv_fifo );
extern void GB_ICM20948_FIFO_Mode(GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , ICM20948_FIFO_Mode fifo_mode );
extern void GB_ICM20948_FIFO_Reset(void) ;
extern void GB_ICM20948_GET_FIFO_Count (GebraBit_ICM20948 * ICM20948 ) ;
extern void GB_ICM20948_Read_FIFO(GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , uint16_t qty);
extern ICM20948_Data_Copy_FIFO GB_ICM20948_Check_Data_Copy_TO_FIFO(GebraBit_ICM20948 * ICM20948) ;
/********************************************************
* Declare ICM20948 DATA Functions *
********************************************************/
extern void GB_ICM20948_Get_Temp_Register_Raw_Data(GebraBit_ICM20948 * ICM20948);
extern void GB_ICM20948_Get_Temp_Valid_Data(GebraBit_ICM20948 * ICM20948);
extern void GB_ICM20948_Get_GYRO_X_Register_Raw_DATA(GebraBit_ICM20948 * ICM20948);
extern void GB_ICM20948_Get_GYRO_Y_Register_Raw_DATA(GebraBit_ICM20948 * ICM20948);
extern void GB_ICM20948_Get_GYRO_Z_Register_Raw_DATA(GebraBit_ICM20948 * ICM20948);
extern void GB_ICM20948_Get_GYRO_DATA_X_Valid_Data(GebraBit_ICM20948 * ICM20948);
extern void GB_ICM20948_Get_GYRO_DATA_Y_Valid_Data(GebraBit_ICM20948 * ICM20948);
extern void GB_ICM20948_Get_GYRO_DATA_Z_Valid_Data(GebraBit_ICM20948 * ICM20948);
extern void GB_ICM20948_Get_ACCEL_X_Register_Raw_DATA(GebraBit_ICM20948 * ICM20948);
extern void GB_ICM20948_Get_ACCEL_Y_Register_Raw_DATA(GebraBit_ICM20948 * ICM20948);
extern void GB_ICM20948_Get_ACCEL_Z_Register_Raw_DATA(GebraBit_ICM20948 * ICM20948);
extern void GB_ICM20948_Get_ACCEL_DATA_X_Valid_Data(GebraBit_ICM20948 * ICM20948);
extern void GB_ICM20948_Get_ACCEL_DATA_Y_Valid_Data(GebraBit_ICM20948 * ICM20948);
extern void GB_ICM20948_Get_ACCEL_DATA_Z_Valid_Data(GebraBit_ICM20948 * ICM20948);
extern void GB_ICM20948_Get_Temperature(GebraBit_ICM20948 * ICM20948);
extern void GB_ICM20948_Get_XYZ_GYROSCOPE(GebraBit_ICM20948 * ICM20948);
extern void GB_ICM20948_Get_XYZ_ACCELERATION(GebraBit_ICM20948 * ICM20948);
extern void GB_ICM20948_Get_ACCEL_GYRO_TEMP_MAG_From_Registers(GebraBit_ICM20948 * ICM20948);
extern void GB_ICM20948_FIFO_Data_Partition_ACCEL_GYRO_MAG_XYZ_TEMP(GebraBit_ICM20948 * ICM20948);
extern void GB_ICM20948_Get_ACCEL_GYRO_MAG_TEMP_From_FIFO(GebraBit_ICM20948 * ICM20948);
extern void GB_ICM20948_Get_Data(GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , ICM20948_Get_DATA get_data);
extern void GB_ICM20948_Get_XYZ_AK09916_Magnetometer(GebraBit_ICM20948 * ICM20948);
/********************************************************
* Declare ICM20948 HIGH LEVEL Functions *
********************************************************/
extern void GB_ICM20948_FIFO_Configuration ( GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , ICM20948_FIFO_Ability fifo );
extern void GB_ICM20948_Set_Power_Management(GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , ICM20948_Power_Mode pmode) ;
extern void GB_ICM20948_initialize( GebraBit_ICM20948 * ICM20948 );
extern void GB_ICM20948_Configuration(GebraBit_ICM20948 * ICM20948, ICM20948_FIFO_Ability fifo);
/********************************************************
* Declare ICM20948 AUX I2C and AK09916 Functions *
********************************************************/
extern void GB_ICM20948_AUX_I2C_Between_Reads(GebraBit_ICM20948 * ICM20948,ICM20948_Aux_Between bet );
extern void GB_ICM20948_External_Sensor_ODR(GebraBit_ICM20948 * ICM20948,uint8_t devider);
extern void GB_ICM20948_AUX_Initialize(GebraBit_ICM20948 * ICM20948);
extern void GB_ICM20948_AUX_I2C(GebraBit_ICM20948 * ICM20948,ICM20948_Ability aux);
extern void GB_ICM20948_Stop_AUX_I2C(GebraBit_ICM20948 * ICM20948,ICM20948_I2C_Slave slave);
extern void GB_ICM20948_Set_AUX_I2C_Read(GebraBit_ICM20948 * ICM20948, ICM20948_I2C_Slave slave, uint8_t slave_addr, uint8_t slave_reg, uint8_t data_len);
extern void GB_ICM20948_AUX_I2C_Read_Data(GebraBit_ICM20948 * ICM20948, ICM20948_I2C_Slave slave, uint8_t slave_addr, uint8_t slave_reg, uint8_t data_len, uint8_t * data);
extern void GB_ICM20948_Set_AUX_I2C_Write(GebraBit_ICM20948 * ICM20948, ICM20948_I2C_Slave slave, uint8_t slave_addr, uint8_t slave_reg, uint8_t data);
extern void GB_ICM20948_AUX_I2C_Write_Data(GebraBit_ICM20948 * ICM20948, ICM20948_I2C_Slave slave, uint8_t slave_addr, uint8_t slave_reg, uint8_t data);
extern void GB_ICM20948_Get_AK09916_Device_ID(GebraBit_ICM20948 * ICM20948) ;
extern ICM20948_Preparation GB_ICM20948_Check_AK09916_Data_Preparation(GebraBit_ICM20948 * ICM20948) ;
extern void GB_ICM20948_Set_AK09916_Magnetometer_Power_Mode(GebraBit_ICM20948 * ICM20948 , AK09916_Power_Mode pmode) ;
extern void GB_ICM20948_Set_AK09916_Soft_Reset(GebraBit_ICM20948 * ICM20948) ;
extern void GB_ICM20948_Config_AK09916_Magnetometer(GebraBit_ICM20948 * ICM20948) ;
extern void GB_ICM20948_Read_AK09916_Status_2(GebraBit_ICM20948 * ICM20948) ;Gebra_ICM20948.c kaynak dosyası
C dilinde yazılmış olan bu dosyada, tüm fonksiyonlar en ince ayrıntısına kadar yorum satırına alınmış ve fonksiyonların argümanlarında alınan tüm parametreler ve bunların döndürdüğü değerler açıkça açıklanmıştır, bu nedenle sadece açıklamalarla yetiniyoruz ve kullanıcıları daha fazla bilgi için doğrudan bu dosyaya bakmaya davet ediyoruz.
Keil’deki örnek program
STM32CubeMX ile Keil projesini yapıp Gebra tarafından sağlanan “Gebra_ICM20948.c” kütüphanesini ekledikten sonra örnek eğitimin “main .c” dosyasını inceleyip Keil derleyicisinin “Debugging” ortamında “watch” kısmında Gebra_ICM20948 modülünün çıktısını görüntüleyeceğiz.
“main.c” dosyasının açıklaması
“main.c” dosyasının başlangıç kısmına dikkatlice bakarsanız, Gebra ICM20948 modülü tarafından ihtiyaç duyulan yapılara ve işlevlere erişmek için “Gebra_ ICM20948.h” başlığının eklendiğini fark edeceksiniz. Bir sonraki kısımda, Gebra ICM20948 yapı tipinin ICM20948_Module adlı bir değişkeni (bu yapı Gebra_ ICM20948 başlığındadır ve Gebra_ ICM20948 kütüphane açıklama bölümünde açıklanmıştır) Gebra ICM20948 modülünün yapılandırması için tanımlanmıştır:
/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */
GebraBit_ICM20948 ICM20948_Module;
/* USER CODE END PTD */Yazılı kodun bir sonraki bölümünde Gebra ICM20948 modülünün yapılandırması ve ayarları GB_ ICM20948_initialize() ve GB_ ICM20948_Configuration() fonksiyonları kullanılarak yapılmaktadır:
GB_ICM20948_initialize( &ICM20948_Module );
GB_ICM20948_Configuration(&ICM20948_Module ,FIFO_ENABLE);
//GB_ICM20948_Configuration(&ICM20948_Module , FIFO_DISABLE );
GB_ICM20948_Config_AK09916_Magnetometer(&ICM20948_Module);Ve son olarak programın “while” kısmında Gebra ICM20948 modülünün X, Y, Z olmak üzere 3 eksendeki değerleri ve sıcaklık sürekli olarak alınmaktadır:
GB_ICM20948_Get_Data( &ICM20948_Module , FROM_REGISTER);
//GB_ICM20948_Get_Data( &ICM20948_Module , FROM_FIFO);GB_ ICM20948_Configuration(&ICM20948_Module , FIFO_DISABLE ); ve GB_ ICM20948_Get_Data( & ICM20948_Module , FROM_REGISTER ) fonksiyonlarını kaldırarak; Veri değerleri doğrudan veri kayıtlarından okunabilir.
The “main.c” file code text:
/* USER CODE BEGIN Header */
/*
* ________________________________________________________________________________________________________
* Copyright (c) 2020 GebraBit Inc. All rights reserved.
*
* This software, related documentation and any modifications thereto (collectively “Software”) is subject
* to GebraBit and its licensors' intellectual property rights under U.S. and international copyright
* and other intellectual property rights laws.
*
* GebraBit and its licensors retain all intellectual property and proprietary rights in and to the Software
* and any use, reproduction, disclosure or distribution of the Software without an express license agreement
* from GebraBit is strictly prohibited.
* THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT
* NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NON-INFRINGEMENT IN
* NO EVENT SHALL GebraBit BE LIABLE FOR ANY DIRECT, SPECIAL, INDIRECT, INCIDENTAL, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES,
* OR ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT,
* NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE
* OF THE SOFTWARE.
* ________________________________________________________________________________________________________
*/
/**
******************************************************************************
* @file : main.c
* @brief : Main program body
* @Author : Mehrdad Zeinali
******************************************************************************
* @attention
*
* Copyright (c) 2022 STMicroelectronics.
* All rights reserved.
*
* This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
* in the root directory of this software component.
* If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
*
******************************************************************************
*//* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
//#include "i2c.h"
#include "spi.h"
#include "gpio.h"
#include "GebraBit_ICM20948.h"
/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
/* USER CODE END Includes */
/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */
GebraBit_ICM20948 ICM20948_Module;
/* USER CODE END PTD */
/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD */
/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */
/* USER CODE END PM */
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PV */
/* USER CODE END PV */
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */
/* USER CODE END PFP */
/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
/* USER CODE END 0 */
/**
* @brief The application entry point.
* @retval int
*/
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
//MX_I2C1_Init();
MX_SPI1_Init();
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
GB_ICM20948_initialize( &ICM20948_Module );
//GB_ICM20948_Configuration(&ICM20948_Module ,FIFO_ENABLE );
GB_ICM20948_Configuration(&ICM20948_Module , FIFO_DISABLE );
GB_ICM20948_Config_AK09916_Magnetometer(&ICM20948_Module);
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
GB_ICM20948_Get_Data( &ICM20948_Module , FROM_REGISTER );
//GB_ICM20948_Get_Data( &ICM20948_Module , FROM_FIFO );
}
/* USER CODE END 3 */
}
/**
* @brief System Clock Configuration
* @retval None
*/
void SystemClock_Config(void)
{
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};
/** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
* in the RCC_OscInitTypeDef structure.
*/
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL7;
if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
*/
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_I2C1;
PeriphClkInit.I2c1ClockSelection = RCC_I2C1CLKSOURCE_SYSCLK;
if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
/* USER CODE BEGIN 4 */
/* USER CODE END 4 */
/**
* @brief This function is executed in case of error occurrence.
* @retval None
*/
void Error_Handler(void)
{
/* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
/* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
__disable_irq();
while (1)
{
}
/* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}
#ifdef USE_FULL_ASSERT
/**
* @brief Reports the name of the source file and the source line number
* where the assert_param error has occurred.
* @param file: pointer to the source file name
* @param line: assert_param error line source number
* @retval None
*/
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
/* USER CODE BEGIN 6 */
/* User can add his own implementation to report the file name and line number,
ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
/* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */STLINK V2
STM32CubeMX kullanarak Keil projesini oluşturup kütüphaneyi ekledikten sonra STLINKV2 adaptörünü kullanarak STLINK V2 programlayıcıyı Gebra STM32F303‘e bağlıyoruz.
STLINK V2 programlayıcısını Gebra STM32F303’e bağladığınızda, modüle güç vermeye gerek kalmaz çünkü besleme voltajını doğrudan STLINK V2 programlayıcısından alacak.
Sonra Build (F7) a tıklayıp Build Output penceresin olası hatalar için kontrol ediyoruz.
Son olarak, “Debug” moduna girin ve “ICM20948_Module” ü “watch” penceresine ekleyerek ve programı çalıştırarak, sıcaklık değişimlerini ve GebraBit ICM20948 modül değerlerini 3 eksende (X, Y, Z) doğrudan veri kayıtlarından ve FIFO’dan görebiliriz:
Sensör verilerinin doğrudan veri kayıtlarından alınması:
FIFO’dan sensör verilerinin alınması:
