LSM6DSO(X)传感器驱动关键代码解析：read_data_polling例程(二)

littleshrimp 发表于 2021-2-28 18:09

<div class='showpostmsg'> 本帖最后由 littleshrimp 于 2021-2-28 18:21 编辑

通过前面帖子对ST传感器的Standard C驱动和read_data_polling有了一个大概了解，接下来我将继续对read_data_polling例程做更深入的介绍。

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lsm6dso_read_data_polling函数里在对传感器复位并判断复位成功后会对传感器进行配置，首先执行了lsm6dso_i3c_disable_set函数，这个函数是用来配置和禁止I3C功能，至于什么是I3C可以自行搜索“MIPI I3C”。例程里禁用了I3C功能，查看lsm6dso_i3c_disable_set函数看到里边还是有些复杂的，我们先来看看函数参数中val ，它对应的枚举类型lsm6dso_i3c_disable_t，LSM6DSO_I3C_DISABLE是关闭I3C，剩下的是ENABLE和对应的时间，LSM6DSO_I3C_DISABLE的数值是0x80，其它分别为0，1，2，3。回到lsm6dso_i3c_disable_set函数，函数里首先执行lsm6dso_read_reg读取CTRL9_XL寄存器，然后对ctrl9_xl.i3c_disabl进行设置，((uint8_t)val & 0x80U) >> 7作用是当val第7位为1时（LSM6DSO_I3C_DISABLE）为1，否则为0。这里也可以使用其它方法，比如val == LSM6DSO_I3C_DISABLE ? 1 : 0，或者((uint8_t)val & 0x80U) == 0x80U等等。查看数据手册看到CTRL9_XL的I3C_disable位就是用来使能或禁止I3C接口的，为1时禁止。

    在配置好CTRL9_XL 的i3c_disable 后又通过lsm6dso_read_reg函数读取了I3C_BUS_AVB寄存器，然后将val 的0-1位赋给i3c_bus_avb_sel，查看数据手册的I3C_BUS_AVB它对应了50us、2ms、1ms和5ms，这个参数和I3C有关我也不是很了解，这里就不解释了。

 



 



 



 



 



    再回到lsm6dso_read_data_polling函数，执行完lsm6dso_i3c_disable_set关闭I3C功能后又执行了lsm6dso_block_data_update_set，这个函数很多传感器都会使用。查看lsm6dso_block_data_update_set内部，看到他是用来设置CTRL3_C的bdu位，同样是先读取再设置。BDU全称Block Data Update，因为传感器分辨率为16位，每一组数据由高字节MSB和低字节LSB组成，比如正巧MCU在刚读完第一个数据的MSB或者LSB后，传感器的这两个寄存器数据就马上更新了，然后MCU再读取到的另外一个字节（MSB或者LSB）实际上已经是第二个数据了，这样再用这两个字节拼成的  16位数据相当于包含了第一数据和第二个数据。为防止这种情况发生，可以将BDU设置为1，这样传感器会判断一组寄存器的MSB和LSB是否已经被全部读取，只有在被全部读取后才会更新这两个寄存器。



 



    说完BDU剩下的代码就比较容易理解了，lsm6dso_xl_data_rate_set是用来设置加速度的ODR，lsm6dso_gy_data_rate_set是用来设置陀螺仪的ODR，lsm6dso_xl_full_scale_set是设置加速度的full scale，lsm6dso_gy_full_scale_set是用来设置陀螺仪的full scale。驱动头文件lsm6dso_reg.h里已经做好了定义，只要把相应的定义作为参数传递给对应的函数就能实现对应的配置。

 



 



    设置好传感器的数据输出速率和满量程，最后又对传感器的滤波器进行配置。lsm6dso_xl_hp_path_on_out_set函数的输入参数是LSM6DSO_LP_ODR_DIV_100，从字面上理解是设置加速度低通滤波（Low Pass）频率为ODR/100，因为之前将ODR设置成了12.5Hz，所以波滤器允许低于0.125Hz的信号通过。lsm6dso_xl_hp_path_on_out_set分别设置了CTRL8_XL的hp_slope_xl_en、hp_ref_mode_xl和hpcf_xl，查看数据手册的CTRL8_XL，和AN5192应用笔记，HP_SLOPE_ XL_EN是高通滤波器使能，为1时为高通波滤，0时为低通滤波。hp_ref_mode_xl是高通波滤器参考模式，使能此模式同时还要将HP_SLOPE_ XL_EN置1（高通模式），并且 HPCF_XL数值不能为0（也就是说不支持ODR / 4 (slope filter)）。使能参考模式后传感器会保存当前的加速度值，并且之后再读取的数据都是当时的值差去当前值。举个例子更容易理解，假设参考模式使能时加速度的值为X=0,Y=0,Z=1000mg，这个值会被一直保存，然后如果传感器保持不动，再获得到的数据理论上还是X=0,Y=0,Z=1000mg，此时读取到的数据为X=0,Y=0,Z=0，是2组数据相减的结果。hpcf_xl对应CTRL8_XL的BIT7-BIT5，占用3个位，对应的截止频率为ODR/4到ODR/800。



 



 



    接着执行了lsm6dso_xl_filter_lp2_set函数，将能数是PROPERTY_ENABLE，通过观察lsm6dso_xl_filter_lp2_set函数发现它用来设置CTRL1_XL寄存器的lpf2_xl_en位。通过下图中的表格可以看到lpf2_xl_en只对低通滤波器有效，为0时相当于把LPF2给屏蔽掉了。



 



 

 



 

    至此整个例程的传感器配置工具就已经完成了，剩下的代码都在while块里重复执行，这部分也比较容易理解，lsm6dso_xl_flag_data_ready_get函数用来读取STATUS_REG寄存器的xlda位，STATUS_REG的2、1、0位分别对应温度数据有效、角速度数据有效和加速度数据有效。xlda表示加速度数据有效，为1时表示加速度数据转换完成。接着使用memset把data_raw_acceleration的数据清零，然后通过lsm6dso_acceleration_raw_get函数读取加速度的x,y,z轴数据到data_raw_acceleration。

    lsm6dso_acceleration_raw_get函数从OUTX_L_A寄存器开始一次读取6个字节数据，对应分别对应X,Y,Z的LSB和MSB，然后分别将2个字节合并成一个16位数据。再接下来是通过lsm6dso_from_fs2_to_mg函数将读取出的16位加速度原数据转换成对应的以mg为单位的加速度数值。注意这里的代码并没有对加速度的量程做判断，而是使用了一种固定的写法，lsm6dso_from_fs2_to_mg即只有在量程为2g时才有效，如果量程是4g就需要用到lsm6dso_from_fs4_to_mg函数，这里如果想灵活一些网友可以自己使用宏定义，或者在配置量程时保存量程信息再做判断，方便日后修改代码。lsm6dso_from_fs2_to_mg是用当前读取到的16位加速度原数据乘以0.061f，这个0.061怎么来的可以在数据手册中找到，就是下边的最后一个图片。最后通过sprintf将浮点类型的加速度数据转换成字符串形式并通过tx_com将数据发送到上位机进行分析。

 



 



 



 



 



 



    剩下的陀螺仪和温度的数据的有效判断、读取、转换和发送都和加速度类型，这里就不重复介绍了。到此为止整个read_data_polling例程就已经全部介绍完了，有问题的网友欢迎发回帖交流。

 

 
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Jacktang 发表于 2021-3-1 21:07

谢谢分享，以后学习这些很有借鉴意义

hubusbwxz69 发表于 2023-9-16 14:31

学习了

luobote 发表于 2023-11-13 14:22

各位专家，我现在用的LSM6DSO做低功耗应用，检测运动/静止，倾斜检测，6D方向检测，数据输出率为26hz，和单片机之间用SPI总线通信的，但是现在发现整机电流很大（单片机进入STOP模式后，整机电流还有570uA，我电路中的其他模块都摘除了，电流还是这么大），我在网上也产过相关方面的资料，说这个芯片是IIC 和SPI共用接口的问题，我也进行多种方式进行尝试，但仍然无法解决，不知道大家有没有好的方式！

GaleJ 发表于 2023-12-11 01:33

luobote 发表于 2023-11-13 14:22
各位专家，我现在用的LSM6DSO做低功耗应用，检测运动/静止，倾斜检测，6D方向检测，数据输出率为26hz，和单 ...

请问你解决这个问题了吗

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