owner-nrf52sdk/std/inc/mpu6050.h

#ifndef MPU6050_H__
#define MPU6050_H__
#include "user_twim.h"
#include "mygyro.h"

#define MPU6050_INTERVALS																										10
#define MPU6050_SAMPLE_RATE																									1000/MPU6050_INTERVALS
#define MPU6050_GET_SIZE																										MPU6050_SAMPLE_RATE*2
#define MPU6050_OFFSET_SIZE																									10

//设置MPU6050的数字低通滤波器
#if (MPU6050_SAMPLE_RATE/2)>=260
	#define MPU6050_SAMPLE_LPF																								0
	#define MPU6050_SMPLRT_DIV																								8000/MPU6050_SAMPLE_RATE-1
#elif (MPU6050_SAMPLE_RATE/2)>=188
	#define MPU6050_SAMPLE_LPF																								1
	#define MPU6050_SMPLRT_DIV																								MPU6050_INTERVALS-1
#elif (MPU6050_SAMPLE_RATE/2)>=98
	#define MPU6050_SAMPLE_LPF																								2
	#define MPU6050_SMPLRT_DIV																								MPU6050_INTERVALS-1
#elif (MPU6050_SAMPLE_RATE/2)>=44
	#define MPU6050_SAMPLE_LPF																								3
	#define MPU6050_SMPLRT_DIV																								MPU6050_INTERVALS-1
#elif (MPU6050_SAMPLE_RATE/2)>=21
	#define MPU6050_SAMPLE_LPF																								4
	#define MPU6050_SMPLRT_DIV																								MPU6050_INTERVALS-1
#elif (MPU6050_SAMPLE_RATE/2)>=10
	#define MPU6050_SAMPLE_LPF																								5
	#define MPU6050_SMPLRT_DIV																								MPU6050_INTERVALS-1
#elif (MPU6050_SAMPLE_RATE/2)>=5
	#define MPU6050_SAMPLE_LPF																								6
	#define MPU6050_SMPLRT_DIV																								MPU6050_INTERVALS-1
#else
	#define MPU6050_SAMPLE_LPF																								7
	#define MPU6050_SMPLRT_DIV																								8000/MPU6050_SAMPLE_RATE-1
#endif


/*****************************************************
设置陀螺仪
XG_ST(bit7):该位置位X轴进行自检。
YG_ST(bit6):该位置位Y轴进行自检。
ZG_ST(bit5):该位置位Z轴进行自检。
FS_SEL(bit4-bit3):0=±250°/s
									1=±500°/s
									2=±1000°/s
									3=±2000°/s
*****************************************************/
#define MPU6050_GYRO_RANGE																									0
#if MPU6050_GYRO_RANGE==0
	#define MPU6050_GYRO_RESOLUTION																						131.0
#elif MPU6050_GYRO_RANGE==1
	#define MPU6050_GYRO_RESOLUTION																						65.5
#elif MPU6050_GYRO_RANGE==2
	#define MPU6050_GYRO_RESOLUTION																						32.8
#else MPU6050_GYRO_RANGE==3
	#define MPU6050_GYRO_RESOLUTION																						16.4
#endif

/*****************************************************
设置加速度
XA_ST(bit7):该位置1,加速度计的X轴执行自检。
YA_ST(bit6):该位置1,加速度计的Y轴执行自检。
ZA_ST(bit5):该位置1,加速度计的Z轴执行自检。
FS_SEL(bit4-bit3):0=±2g/s
									1=±4g
									2=8g/s
									3=±16g
*****************************************************/
#define MPU6050_ACC_RANGE																										0
#if MPU6050_ACC_RANGE==0
	#define MPU6050_ACC_RESOLUTION																						16384.0
#elif MPU6050_ACC_RANGE==1
	#define MPU6050_ACC_RESOLUTION																						8192.0
#elif MPU6050_ACC_RANGE==2
	#define MPU6050_ACC_RESOLUTION																						4096.0
#else MPU6050_ACC_RANGE==3
	#define MPU6050_ACC_RESOLUTION																						2048.0
#endif

/*****************************************************
唤醒频率(bit7-bit6):0=1.25Hz,1=5Hz,2=20Hz,3=40Hz
以下置1：进入待机模式,置0：进入工作模式
加速度X轴(bit5)
加速度Y轴(bit4)
加速度Z轴(bit3)
陀螺仪X轴(bit2)
陀螺仪Y轴(bit1)
陀螺仪Z轴(bit0)
*****************************************************/
#define MPU6050_PWR_MGMT_2_WORK																							0x00
#define MPU6050_PWR_MGMT_2_SLEEP																						0x07

/*****************************************************
设备复位(bit7):置1-复位，复位后自动清0
睡眠模式(bit6):置1-进入睡眠模式
循环模式(bit5):置1-进入循环模式
温度传感器(bit3):置1-失能温度传感器
系统时钟源(bit2-bit0):0=内部8MHz,1=X轴,2=Y轴,3=Z轴,
											4=外部32.768KHz,5=外部19.2MHz
*****************************************************/
#define MPU6050_PWR_MGMT_1_WORK																							0x00
#define MPU6050_PWR_MGMT_1_CYCLE																						0x68
#define MPU6050_PWR_MGMT_1_RESET																						0x80
#define MPU6050_PWR_MGMT_1_SLEEP																						0x78

/*****************************************************
bit6	MOT_EN--该位置1,该位使能运动检测
			(Motion detection)产生中断。
bit4	FIFO_OFLOW_EN--该位置1,该位使能 FIFO缓冲区溢出产
			生中断。
bit3	I2C_MST_INT_EN--该位置 1,该位使能 I2C主机所有中
			断源产生中断。
bit0	DATA_RDY_EN--该位置 1,该位使能数据就绪中断
			(Data Ready interrupt),所有的传感器寄存器写操
			作完成时都会产生。
*****************************************************/
#define MPU6050_INT_EN																											0x41	

#define MPU6050_INT_MOT_EN																									0x40
#define MPU6050_FIFO_OFLOW_EN																								0x10
#define MPU6050_I2C_MST_INT_EN																							0x08
#define MPU6050_DATA_RDY_EN																									0x01

/*****************************************************
bit7	配置INT引脚逻辑电平，当设置为0时，INT引脚静息为
			低电平，触发中断时产生高电平信号
bit6	配置引脚驱动，		0：推挽模式；
												1：开漏模式
bit5	配置中断输出方式，0：50us电平脉冲；
												1：持续信号直到中断结束
bit4	配置中断锁存清除方式，0：只读（不允许手动清零）；
														1：可读写
bit3	配置FSYNC中断逻辑电平，	0：高电平；
															1：低电平
bit2	FSYNC端口中断使能，	0：禁用；
													1：启用
bit1	I2C辅助总线状态标志位，当此位为1时，主机可以直接
			访问I2C支路从机
bit0	CLKOUT端口输出使能，0：禁用；
													1：输出参考时钟
*****************************************************/
#define MPU6050_INTBP_CFG																										0x10

/*****************************************************
bit0-7	该寄存器存储自由落体中断的加速度检测阈值，单位
				为1LSB = 2mg。加速度计的任意一个轴的数据超过该
				阈值时就会触发自由落体中断计时，若超过阈值的加
				速度持续时间超过自由落体中断计时时间，就会产生
				自由落体中断
*****************************************************/
#define MPU_FF_THR																													0x14

/*****************************************************
bit0-7	该寄存器存储自由落体中断的时间阈值，单位为ms
*****************************************************/
#define MPU_FF_DUR																													0x0A

/*****************************************************
bit0-7	该寄存器存储加速度中断的加速度检测阈值，单位为
				1LSB = 2mg。加速度计的任意一个轴的数据超过该阈
				值时就会触发加速度中断计时，若超过阈值的加速度
				持续时间超过加速度中断计时时间，就会产生加速度
				中断
*****************************************************/
#define MPU_MOT_THR																													0x25

/*****************************************************
bit0-7	该寄存器存储加速度中断的时间阈值，单位为ms
*****************************************************/
#define MPU_MOT_DUR																													0x14

/*****************************************************
bit0-7	该寄存器存储静止中断的加速度检测阈值，单位为
				1LSB = 2mg。加速度计的三个轴的数据均小于该阈值
				时就会触发静止中断计时，若静止中断计时结束后加
				速度计值均未超过阈值，就会产生静止中断
*****************************************************/
#define MPU_ZRMOT_THR																												0x20

/*****************************************************
bit0-7	该寄存器存储静止中断的时间阈值，单位为ms
*****************************************************/
#define MPU_ZRMOT_DUR																												0x20

typedef void (*set_acc_gyro_act_func)(bool stat);

typedef enum{
	MPU6050_TYPE_WRITE,
	MPU6050_TYPE_WR_ACT,
	MPU6050_TYPE_READ,
	MPU6050_TYPE_VALUE
}MPU6050_WORK_TYPE;

typedef enum{
	MPU6050_NULL,
	MPU6050_GET_ID,
	MPU6050_SET_GYRO,
	MPU6050_SET_ACC,
	MPU6050_SET_SMPLRT,
	MPU6050_SET_LPF,
	MPU6050_SET_FIFO,
	MPU6050_SET_INT_EN,
	MPU6050_SET_INTBP_CFG,
	MPU6050_SET_INT_STATUS,
	MPU6050_SET_I2CMST,
	MPU6050_SET_PWR_MGMT_1_WORK,
	MPU6050_SET_PWR_MGMT_1_CYCLE,
	MPU6050_SET_PWR_MGMT_1_RESET,
	MPU6050_SET_PWR_MGMT_1_SLEEP,
	MPU6050_SET_PWR_MGMT_2_WORK,
	MPU6050_SET_PWR_MGMT_2_SLEEP,
	MPU6050_SET_FF_THR,
	MPU6050_SET_FF_DUR,
	MPU6050_SET_MOT_THR,
	MPU6050_SET_MOT_DUR,
	MPU6050_SET_ZRMOT_THR,
	MPU6050_SET_ZRMOT_DUR,
	MPU6050_GET_MOT_DET_STA,
	MPU6050_GET_GYRO,
	MPU6050_GET_ACC,
}MPU6050_WORK_STAT;

typedef struct{
	set_acc_gyro_act_func	acc_gyro_func;
	MPU6050_WORK_STAT work_stat;
	MPU6050_WORK_TYPE work_type;
	uint8_t id;
	uint8_t mot_det_sta;
	uint8_t mpu6050_timeout;
	uint8_t mpu6050_error;
	bool calculation_stat;
	bool xfer_done;
	uint8_t acc_buff[6];
	uint8_t gyro_buff[6];
	uint16_t idx;
	uint8_t block;
	int16_t AccX[MPU6050_GET_SIZE];
	int16_t AccY[MPU6050_GET_SIZE];
	int16_t AccZ[MPU6050_GET_SIZE];
	int16_t GyroX[MPU6050_GET_SIZE];
	int16_t GyroY[MPU6050_GET_SIZE];
	int16_t GyroZ[MPU6050_GET_SIZE];
	uint8_t offset_idx;
	int16_t accx_offset_value[MPU6050_OFFSET_SIZE];
	int16_t accy_offset_value[MPU6050_OFFSET_SIZE];
	int16_t accz_offset_value[MPU6050_OFFSET_SIZE];
//	int16_t gyrox_offset_value[MPU6050_OFFSET_SIZE];
//	int16_t gyroy_offset_value[MPU6050_OFFSET_SIZE];
//	int16_t gyroz_offset_value[MPU6050_OFFSET_SIZE];
	
	int16_t accx_offset;
	int16_t accy_offset;
	int16_t accz_offset;
	int16_t gyrox_max_offset;
	int16_t gyrox_min_offset;
	int16_t gyroy_max_offset;
	int16_t gyroy_min_offset;
	int16_t gyroz_max_offset;
	int16_t gyroz_min_offset;
	
	float accx_nu_offset;
	float accy_nu_offset;
	float accz_nu_offset;
	
	float last_acc_nu_x;
	float last_acc_nu_y;
	float last_acc_nu_z;
//	float accx_offset;
//	float accy_offset;
//	float accz_offset;
//	float gyrox_offset;
//	float gyroy_offset;
//	float gyroz_offset;
}mpu6050_work_s;

typedef struct{
	bool stat;
	bool mpu6050_alarm;
	uint8_t move_stat;
	uint16_t gyro_value;
	uint32_t displacement_value;
}mpu6050_data_s;

#define MPU6050_ADDRESS_LEN  																					1         //MPU6050地址长度
#define MPU6050_ADDRESS     																					(0xD0>>1)  //MPU6050地址
#define MPU6050_WHO_AM_I     																					0x68U     //MPU6050 ID

#define MPU6050_GYRO_OUT        																			0x43
#define MPU6050_ACC_OUT         																			0x3B

#define ADDRESS_WHO_AM_I          																		(0x75U) // !< WHO_AM_I register identifies the device. Expected value is 0x68.
#define ADDRESS_SIGNAL_PATH_RESET 																		(0x68U) // !<

//MPU6050寄存器
#define MPU_SELF_TESTX_REG																						0x0D	//自检寄存器X
#define MPU_SELF_TESTY_REG																						0x0E	//自检寄存器Y
#define MPU_SELF_TESTZ_REG																						0x0F	//自检寄存器Z
#define MPU_SELF_TESTA_REG																						0x10	//自检寄存器A
#define MPU_SAMPLE_RATE_REG																						0x19	//采样频率分频器
#define MPU_CFG_REG				    																				0x1A	//配置寄存器
#define MPU_GYRO_CFG_REG		  																				0x1B	//陀螺仪配置寄存器
#define MPU_ACCEL_CFG_REG		  																				0x1C	//加速度计配置寄存器

#define MPU_FF_THR_REG																								0x1D	//自由落体中断阈值寄存器
#define MPU_FF_DUR_REG																								0x1E	//自由落体中断时间寄存器
#define MPU_MOT_THR_REG																								0x1F	//加速度中断阈值寄存器
#define MPU_MOT_DUR_REG																								0x20	//加速度中断时间寄存器
#define MPU_ZRMOT_THR_REG																							0x21	//静止中断阈值寄存器
#define MPU_ZRMOT_DUR_REG																							0x22	//静止中断时间寄存器

#define MPU_FIFO_EN_REG			  																				0x23	//FIFO使能寄存器
#define MPU_I2CMST_CTRL_REG																						0x24	//IIC主机控制寄存器
//#define MPU_I2CSLV0_ADDR_REG																					0x25	//IIC从机0器件地址寄存器
//#define MPU_I2CSLV0_REG			  																				0x26	//IIC从机0数据地址寄存器
//#define MPU_I2CSLV0_CTRL_REG																					0x27	//IIC从机0控制寄存器
//#define MPU_I2CSLV1_ADDR_REG																					0x28	//IIC从机1器件地址寄存器
//#define MPU_I2CSLV1_REG			  																				0x29	//IIC从机1数据地址寄存器
//#define MPU_I2CSLV1_CTRL_REG																					0x2A	//IIC从机1控制寄存器
//#define MPU_I2CSLV2_ADDR_REG																					0x2B	//IIC从机2器件地址寄存器
//#define MPU_I2CSLV2_REG			  																				0x2C	//IIC从机2数据地址寄存器
//#define MPU_I2CSLV2_CTRL_REG																					0x2D	//IIC从机2控制寄存器
//#define MPU_I2CSLV3_ADDR_REG																					0x2E	//IIC从机3器件地址寄存器
//#define MPU_I2CSLV3_REG			  																				0x2F	//IIC从机3数据地址寄存器
//#define MPU_I2CSLV3_CTRL_REG																					0x30	//IIC从机3控制寄存器
//#define MPU_I2CSLV4_ADDR_REG																					0x31	//IIC从机4器件地址寄存器
//#define MPU_I2CSLV4_REG			  																				0x32	//IIC从机4数据地址寄存器
//#define MPU_I2CSLV4_DO_REG																						0x33	//IIC从机4写数据寄存器
//#define MPU_I2CSLV4_CTRL_REG																					0x34	//IIC从机4控制寄存器
//#define MPU_I2CSLV4_DI_REG																						0x35	//IIC从机4读数据寄存器
//#define MPU_I2CMST_STA_REG																						0x36	//IIC主机状态寄存器
#define MPU_INTBP_CFG_REG		  																				0x37	//中断/旁路设置寄存器
#define MPU_INT_EN_REG			  																				0x38	//中断使能寄存器
#define MPU_INT_STA_REG			  																				0x3A	//中断状态寄存器

#define MPU_MOT_DET_STA_REG																						0x61	//运动状态寄存器

#define MPU_I2CMST_DELAY_REG																					0x67	//IIC主机延时管理寄存器
#define MPU_SIGPATH_RST_REG																						0x68	//信号通道复位寄存器
#define MPU_MDETECT_CTRL_REG																					0x69	//运动检测控制寄存器
#define MPU_USER_CTRL_REG		  																				0x6A	//用户控制寄存器
#define MPU_PWR_MGMT1_REG		  																				0x6B	//电源管理寄存器1
#define MPU_PWR_MGMT2_REG		  																				0x6C	//电源管理寄存器2 
#define MPU_FIFO_CNTH_REG		  																				0x72	//FIFO计数寄存器高八位
#define MPU_FIFO_CNTL_REG		  																				0x73	//FIFO计数寄存器低八位
#define MPU_FIFO_RW_REG			  																				0x74	//FIFO读写寄存器
#define MPU_DEVICE_ID_REG		  																				0x75	//器件ID寄存器

void twi_master_init(void);
bool mpu6050_init(void);

/**
  @brief Function for writing a MPU6050 register contents over TWI.
  @param[in]  register_address Register address to start writing to
  @param[in] value Value to write to register
  @retval true Register write succeeded
  @retval false Register write failed
*/
static void mpu6050_register_write(uint8_t register_address, uint8_t value);

/**
  @brief Function for reading MPU6050 register contents over TWI.
  Reads one or more consecutive registers.
  @param[in]  register_address Register address to start reading from
  @param[in]  number_of_bytes Number of bytes to read
  @param[out] destination Pointer to a data buffer where read data will be stored
  @retval true Register read succeeded
  @retval false Register read failed
*/
static void mpu6050_read_write(uint8_t register_address);

/**
  @brief Function for reading MPU6050 register contents over TWI.
  Reads one or more consecutive registers.
  @param[in]  register_address Register address to start reading from
  @param[in]  number_of_bytes Number of bytes to read
  @param[out] destination Pointer to a data buffer where read data will be stored
  @retval true Register read succeeded
  @retval false Register read failed
*/
static void mpu6050_register_read(uint8_t * destination, uint8_t number_of_bytes);

void mpu6050_set_func(set_acc_gyro_act_func func);
void mpu6050_timers_init(void);
void Mpu6050_Start(void);
void mpu6050_offset_start(void);
void Set_Mpu6050_Value(void);

extern mpu6050_data_s mpu6050_data;
extern mpu6050_work_s mpu6050_work;

#endif  //MPU6050_H__