• HAL STM32 SSI/SPI方式读取MT6701磁编码器获取角度例程


    HAL STM32 SSI/SPI方式读取MT6701磁编码器获取角度例程


    SSI方式完全可以使用3个IO配置为输入输出模式(两个配置为输出,一个配置为输入),通过SSI协议,读取电平状态,实现对数据解析。

    #define Loss_of_Track       4
    #define Button_Detected     3
    #define Field_Weak          2
    #define Field_Strong        1
    #define Normal              0
    
    
    /*
     * SSI 方式读取信息
     * mode == 0 返回角度信息,0~360 浮点数
     * mode == 1 返回磁场信息
     */
    double ReadDataSSI(uint8_t mode)
    {
        uint8_t RawData[25] = {0};
        uint16_t angle = 0;
        double fangle = 0;
    
        HAL_GPIO_WritePin(SSI_CSN_GPIO_Port,SSI_CSN_Pin,GPIO_PIN_RESET);        //起始信号
        Delay_us(2);
    
        HAL_GPIO_WritePin(SSI_CLK_GPIO_Port,SSI_CLK_Pin,GPIO_PIN_RESET);        //跳过第一个时钟沿
        Delay_us(2);
        HAL_GPIO_WritePin(SSI_CLK_GPIO_Port,SSI_CLK_Pin,GPIO_PIN_SET);
        Delay_us(2);
    
        for(uint8_t i = 0; i < 25; i++)                                                                 //读取数据
        {
            HAL_GPIO_WritePin(SSI_CLK_GPIO_Port,SSI_CLK_Pin,GPIO_PIN_RESET);
            RawData[i] = HAL_GPIO_ReadPin(SSI_DI_GPIO_Port,SSI_DI_Pin);
            HAL_GPIO_WritePin(SSI_CLK_GPIO_Port,SSI_CLK_Pin,GPIO_PIN_SET);
            Delay_us(2);
        }
        HAL_GPIO_WritePin(SSI_CSN_GPIO_Port,SSI_CSN_Pin,GPIO_PIN_SET);          //结束信号
    
        for(uint8_t i = 0; i < 14; i++)
            angle += RawData[i] * (2 << (13 - i));
        fangle = (double)(angle * 180.0) / 16384.0;     //角度信息
    
        switch (mode)
        {
            case 0:
                return fangle;
            case 1:
            {
                if(RawData[14])
                    return Loss_of_Track;
                else if(RawData[15])
                    return Button_Detected;
                else if(RawData[16])
                    return Field_Weak;
                else if(RawData[17])
                    return Field_Strong;
                else
                    return Normal;
            }
            default:
                return 0;
        }
    }
    
    
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    • 🌿引脚配置:
      在这里插入图片描述

    📚SSI测试工程

    链接:https://pan.baidu.com/s/1es233q_NBo_s_fLkgbmTjw?pwd=r90i 
    提取码:r90i
    
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    ⛳SPI方式

    📗STM32 SPI参数配置:
    • 🌿STM32CubeMX中SPI基本配置信息:(其中Data Size,这里选择配置的是8位,配置16位也是可以的,不过软件编程上就与8位的编程代码就不同,不通用)。
      在这里插入图片描述

    • SPI串行同步时钟可以设置为不同的极性(Clock Polarity ,CPOL)与相位(Clock Phase ,CPHA)。

    • 时钟的极性(CPOL)用来决定在总线空闲时,同步时钟(SCK)信号线上的电位是高电平还是低电平。

    • 当时钟极性为0时(CPOL=0),SCK信号线在空闲时为低电平;当时钟极性为1时(CPOL=1),SCK信号线在空闲时为高电平;

    • 时钟的相位(CPHA)用来决定何时进行信号采样。

    • 当时钟相位为1时(CPHA=1),在SCK信号线的第二个跳变沿进行采样;这里的跳变沿究竟是上升沿还是下降沿,取决于时钟的极性。当时钟极性(CPOL)为0时,取下降沿;当时钟极性(CPOL)为1时,取上升沿;如下图:
      在这里插入图片描述

    • 🔖设置依据:根据手册SSI协议,可知:CLK空闲状态为low,决定CPOL配置为low,推荐CLK下降沿采集数据,那就配置CPHA为2,在SCK信号线的第二个跳变沿进行采样。
      在这里插入图片描述


    • 🌾 补充:
      • 当时钟相位为0时(CPHA=0),在SCK信号线的第一个跳变沿进行采样。跳变沿同样与时钟极性有关:当时钟极性为0时,取上升沿;当时钟极性为1时,取下降沿;如下图:
        在这里插入图片描述
    • 对应:
      在这里插入图片描述

    SPI数据读取和转换实现

    void MT6701_Read_RAW(uint8_t* pBuffer)   
    { 
    	uint16_t i; 
    	 MT6701_CSN_CLR;//MT6701_CSN=0  //片选 
    	for (i = 0; i < 4; i++)
    	{ 
    		pBuffer[i]=SPIx_ReadWriteByte(0xFF);    //循环读入字节数据  
    	}	
    	 MT6701_CSN_SET;  //MT6701_CSN=1
    } 
    
    /*!
     *  @brief  Return position of encoder
     *  @return Angle value of encoder position
     */
    float angleRead( void ){
    	float angle_f = 0.0f;
    	uint8_t data[3];
    	uint16_t angle_u16;
    	
    	MT6701_Read_RAW(data);
    		angle_u16  = (uint16_t)(data[1] >> 2);
    		angle_u16 |= ((uint16_t)data[0] << 6);
    		 angle_f =  (float)angle_u16 * (360.0f/16384.0f);
    	return angle_f;
    }
    
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    • 🎉优化处理
    //angle_raw返回原始角度数据,angle转换后的角度值:0-360,field_status磁场强度;
    void mt6701_read(uint16_t*angle_raw, float*angle, uint8_t*field_status)
    {
        float angle_f = 0.0f;
        uint8_t status;
        uint8_t data[3];
        uint16_t angle_u16;
    
        MT6701_Read_RAW(data);
        angle_u16 = (uint16_t)(data[1] >> 2); //原始值
        angle_u16 |= ((uint16_t)data[0] << 6);
        status = (data[2] >> 6);
        status |= (data[1] & 0x03) << 2;
        if(angle_raw != NULL) {
            *angle_raw = angle_u16;
        }
    
        if(angle != NULL) {
    
            angle_f = (float)angle_u16 * (360.0f / 16384.0f);
            *angle = angle_f;
        }
        if(field_status != NULL) {
            *field_status = status & 0x03;
        }
    }
    
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    • 🔖测试效果:
      在这里插入图片描述

    📚SPI测试代码

    链接:https://pan.baidu.com/s/1X3vUEo5mW3vEGRbXftowxw?pwd=7o6g 
    提取码:7o6g
    
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    📙读取24位数据并CRC校验功能测试

    • 📝代码实现部分:
     unsigned int Angle = 0;
    uint32_t AngleIn24bits = 0;
    uint8_t Spi_TxData[4]={0x83,0xff,0xff,0xff};///03 04 05 寄存器存角度
    uint8_t Spi_pRxData[4]={0};
    
    uint32_t ReadAngle(void)
    {
        //Read in Burst mode
    	    
    	    HAL_GPIO_WritePin(MT6701_CS_GPIO_Port, MT6701_CS_Pin, GPIO_PIN_RESET);///CSN LOW   
    		HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1, &Spi_TxData[0], &Spi_pRxData[0],0x03,0xffff);
    	    HAL_GPIO_WritePin(MT6701_CS_GPIO_Port, MT6701_CS_Pin, GPIO_PIN_SET);///CSN HIGH
    
    	    AngleIn24bits= (Spi_pRxData[0]<<16)|(Spi_pRxData[1]<<8)|(Spi_pRxData[2]);
    	 //   AngleIn14bits >>= 10;
    	   	
            return (AngleIn24bits);	    
    }
    uint8_t crc6(uint8_t *data, uint8_t length)  
    {  
    	uint8_t i;  
    	uint8_t crc = 0;    // Initial value  
    	
    	while(length--)  
    	{  
    		 crc ^= *data++; // crc ^= *data; data++;
    		for (i=6; i>0; --i)  
            { 
                if (crc & 0x20)
                    crc = (crc << 1) ^ 0x03;
                else
                    crc = (crc << 1);
            }
    	 }  
    	return crc&0x3f;  
    } 
    
    int main(void)
    {
    
      /* USER CODE BEGIN 1 */
    	uint8_t s[3];
    	uint8_t crcvalue = 0;
    	uint32_t AngleInHex = 0;
    					float angle=0.0f;
      /* 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_SPI1_Init();
      MX_USART1_UART_Init();
      /* USER CODE BEGIN 2 */
    	
      /* USER CODE END 2 */
    
      /* Infinite loop */
      /* USER CODE BEGIN WHILE */
      while (1)
      {
        /* USER CODE END WHILE */
    
        /* USER CODE BEGIN 3 */
    		 AngleInHex = ReadAngle();
    			s[0]=AngleInHex>>18;
    			s[1]=AngleInHex>>12;
    			s[2]=AngleInHex>>6;
    	        
    			if(crc6(s, 3)==(AngleInHex&0x3f))
    			{   
    				printf("\r\nReadcrc=0x%x\r\n",AngleInHex&0x3F);
    				
    				printf("Cacucrc=0x%x\r\n",crc6(s, 3)&0x3F);
    				printf("%.2f\r\n",(AngleInHex>>10)*360/16384.0);
    				printf("%X\r\n",AngleInHex);
    				 HAL_Delay(5);
    				printf("\n-------------------\n");
    				 HAL_Delay(5);
    			}
    			else
    			{
    				printf("\r\nReadcrc=0x%x\r\n",AngleInHex&0x3F);
    				printf("Cacucrc=0x%x\r\n",crc6(s, 3)&0x3F);
    			    printf("CRC check error!\r\n");
    				printf("%.2f\r\n",(AngleInHex>>10)*360/16384.0);
    				 HAL_Delay(5);
    				printf("\n\r--------------------\n\r");
    			}
    		HAL_Delay(500);
      }
      /* USER CODE END 3 */
    }
    
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    • 📄打印测试

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    📚读取数据并带CRC校验测试工程

    链接:https://pan.baidu.com/s/1p-tUWT0P2aetlLwCr9X-IQ?pwd=1epn 
    提取码:1epn
    
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    📘SPI +DMA读取数据并带CRC校验测试工程

    • 🥕基于读取数据并带CRC校验测试工程版本基础上调整而来的。
    链接:https://pan.baidu.com/s/1GCT23_lJC4ocbHautazoxg?pwd=9kvi 
    提取码:9kvi
    
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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/weixin_42880082/article/details/137921359