Accéléromètre (4 points)

Protocole d'échange

Le protocole I2C ne permet que d'échanger des octets entre un maître et un esclave identifié par une adresse.

Pour permettre d'accéder à ses différentes fonctionnalités, l'accéléromètre dispose d'un protocole de communication construit au dessus du protocole basic I2C. Ce protocole est expliqué dans la section 6.3.1 pages 38 et 39 de la datasheet du composant.

L'accéléromètre est un esclave I2C situé à l'adresse 0b1101010 (la pin SA0 étant connectée à la masse).

Au sein de l'accéléromètre, il y a des registres, identifiés par une adresse sur 8 bits. Le protocole de communication permet au maître de lire ou d'écrire dans un de ces registres (ou éventuellement dans plusieurs en même temps).

La table 14 explique comment écrire dans le registre d'adresse SUB la données DATA. On notera qu'il s'agit là d'une transaction d'écriture I2C classique de deux octets (SUB puis DATA) terminée par une condition STOP classique.

La table 16 explique comment lire depuis le registre d'adresse SUB. La données lue est DATA. On notera ici qu'il s'agit de deux échanges I2C, le premier d'écriture d'un octet (SUB), sans STOP suivi d'une lecture d'un octet.

Travail à faire

Dans un fichier approprié, vous allez écrire les fonctions nécessaires pour manipuler l'accéléromètre.

Protocole

Pour les deux fonctions suivantes, vous utiliserez notamment les fonctions I2C que vous avez déjà écrites précédemment.

❎ Écrivez une fonction void accel_write(uint8_t reg, uint8_t value)

Cette fonction prend les arguments suivants :

• reg : adresse du registre au sein de l'accéléromètre
• value : valeur à écrire dans le registre

Cette fonction écrit la valeur value dans le registre reg de l'accéléromètre.

❎ Écrivez une fonction uint8_t accel_read(uint8_t reg)

Cette fonction prend l'argument suivant :

• reg : adresse du registre au sein de l'accéléromètre

Cette fonction retourne la valeur du registre reg de l'accéléromètre.

Initialisation de base de l'accéléromètre

❎ Écrivez une fonction void accel_init()

Cette fonction :

• Appelle la fonction i2c_init pour initialiser le bus I2C utilisé par l'accéléromètre
• Effectue un reset logiciel de l'accéléromètre (en utilisant le registre CTRL3_C de l'accéléromètre, cf. page 62 de la datasheet de l'accéléromètre)
• Lit la valeur du registre WHO_AM_I de l'accéléromètre et compare la valeur lue à la valeur attendue. Si cette valeur n'est pas correcte, rentrez dans une boucle infinie (pour vous permettre de détecter que vous n'arrivez pas à communiquer avec l'accéléromètre)

Activation de l'accéléromètre

❎ Complétez votre fonction accel_init pour activer l'accéléromètre (i.e. faire en sorte qu'il mesure l'accélération sur les trois axes régulièrement).

Dans notre cas, nous n'avons pas besoin d'effectuer des mesures trop souvent. Vous configurerez l'accéléromètre avec la fréquence d'échantillonnage la plus basse (1,6 Hz), cf. registres CTRL1_XL et CTRL6_C.

Lecture d'un échantillon

Un échantillon est composé de la mesure de l'accélération sur 3 axes : X, Y, Z. L'accélération sur chaque axe est codé sur 16 bits en complément à 2 (signé).

❎ Définissez une structure accel_value_s permettant de stocker l'accélération mesurée sur chacun des trois axes.

❎ Écrivez une fonction void accel_value_read(accel_value_s *val) qui attend qu'un échantillon soit disponible puis récupère l'accélération sur les 3 axes depuis l'accéléromètre et stocke les valeurs lues dans la structure pointée par val. Indice : regardez le registre STATUS_REG ainsi que OUTX_L_XL et les suivants.

❎ Faites quelques tests et regardez les valeurs que vous obtenez en fonction des différentes orientations de la carte de TP.