一、硬件介绍
1、产品特点
PSOC E84 Edge AI KIT开发板配备双 CPU 内核(400 MHz Arm Cortex‑M55和200 MHz Arm Cortex‑M33)，芯片集成图形音频模块、数字信号处理 DSP 单元、安全隔离区、高性能存储扩展等接口；
板载KitProg3编程调试器、SWD调试排针、6轴IMU传感器、3轴磁力计、气压传感器、温湿度传感器、雷达模块以及64MB QSPI Flash、16MB Octal RAM以及具有Wi‑Fi、蓝牙二合一的CYW55513无线模块模组；
主要特性
双核CPU：400MHz Cortex‑M55(高性能) + 200MHz Cortex‑M33(低功耗)
支持1.8V、3.3V工作电压
主要原理图
二、功能效果
通过板载的6轴IMU、3轴磁力计采集相关数据，并通过IMU View插件将相关数据进行可视化3D效果显示；
6轴IMU通过I2C方式进行连接
3轴磁力计通过I3C方式进行连接
6轴IMU (BMI270)
BMI270是一款低功耗IMU，IMU通过精准的加速度与角速度测量功能，结合智能化的片上运动触发中断特性，实现高效集成；
主要特性
加速度计(A)：16位或0.06 mg/LSB (± 0.4%)
陀螺仪(G)：16位或0.004 dps/LSB(± 0.4%)
3轴磁力计(BMM350)
BMM350是一款高性能、低功耗的16位3轴磁力计，该传感器基于Bosch Sensortec专有的TMR技术；
主要特性
± 190 nTrms（x、y轴）和 ± 450 nT rms（z轴）
灵敏度温度漂移：± -0.010 %/K
三、代码编写
在之前例程的基础上，继续添加相关传感器功能库；
在Library Manager中分别搜索 BMI270 和 BMM350 并添加到cm33_ns工程中；
在proj_cm33_ns的Makefile文件里，在对应的位置，添加以下内容；
使用COMPONENT_BMM350_I3C组件
COMPONENTS+=BMM350_I3C PREBUILD=$(SEARCH_sensor-orientation-bmm350)/COMPONENT_BMM350_I3C/bmm350_fix.bash "$(SEARCH_BMM350_SensorAPI)/bmm350.c"
在cm33_ns中的main.c中编写相关代码
IMU View接收数据格式
| 帧头 (Sync) | 2 字节 | 固定为 0xAA 0xFF |
| 加速度 (Accel) | 6 字节 | ax, ay, az，每个为 int16，小端字节序 |
| 陀螺仪 (Gyro) | 6 字节 | gx, gy, gz，每个为 int16，小端字节序 |
| 磁力计 (Mag) | 6 字节 | mx, my, mz，每个为 int16，小端字节序 |
#include "cy_pdl.h"
#include "cybsp.h"
#include "mtb_bmi270.h"
#include "mtb_bmm350.h"
#include "mtb_hal.h"
#include "retarget_io_init.h"
#include <inttypes.h>
/* BMI270 使用的 I2C 硬件及 HAL 对象 */
static mtb_hal_i2c_t CYBSP_I2C_CONTROLLER_hal_obj;
cy_stc_scb_i2c_context_t CYBSP_I2C_CONTROLLER_context;
/* BMM350 I3C 上下文 */
cy_stc_i3c_context_t CYBSP_I3C_CONTROLLER_context;
/* 传感器实例 */
mtb_bmi270_t bmi270;
mtb_bmm350_t magnetometer;
/* BMM350 I3C 中断服务函数 */
void CYBSP_I3C_CONTROLLER_Interrupt(void) {
Cy_I3C_Interrupt(CYBSP_I3C_CONTROLLER_HW, &CYBSP_I3C_CONTROLLER_context);
}
/*
* 功能：将 9 轴数据打包成 IMUView "Default 9-axis" 协议的20字节帧。
* 格式：[0xAA 0xFF] + [ax ay az (6B)] + [gx gy gz (6B)] + [mx my mz (6B)]
* 所有数据均为 int16 小端格式。
*/
void send_imu_frame(int16_t ax, int16_t ay, int16_t az, int16_t gx, int16_t gy,
int16_t gz, int16_t mx, int16_t my, int16_t mz) {
uint8_t frame[20];
// 帧头
frame[0] = 0xAA;
frame[1] = 0xFF;
// 加速度计 (小端字节序)
frame[2] = (uint8_t)(ax & 0xFF);
frame[3] = (uint8_t)((ax >> 8) & 0xFF);
frame[4] = (uint8_t)(ay & 0xFF);
frame[5] = (uint8_t)((ay >> 8) & 0xFF);
frame[6] = (uint8_t)(az & 0xFF);
frame[7] = (uint8_t)((az >> 8) & 0xFF);
// 陀螺仪 (小端字节序)
frame[8] = (uint8_t)(gx & 0xFF);
frame[9] = (uint8_t)((gx >> 8) & 0xFF);
frame[10] = (uint8_t)(gy & 0xFF);
frame[11] = (uint8_t)((gy >> 8) & 0xFF);
frame[12] = (uint8_t)(gz & 0xFF);
frame[13] = (uint8_t)((gz >> 8) & 0xFF);
// 磁力计 (小端字节序)
frame[14] = (uint8_t)(mx & 0xFF);
frame[15] = (uint8_t)((mx >> 8) & 0xFF);
frame[16] = (uint8_t)(my & 0xFF);
frame[17] = (uint8_t)((my >> 8) & 0xFF);
frame[18] = (uint8_t)(mz & 0xFF);
frame[19] = (uint8_t)((mz >> 8) & 0xFF);
// 使用 PDL 底层接口直接输出二进制流
Cy_SCB_UART_PutArray(CYBSP_DEBUG_UART_HW, frame, 20);
}
/*
* 功能：初始化 I2C 外设并配置 BMI270 传感器
*/
static cy_rslt_t init_bmi270(void) {
cy_rslt_t result;
cy_en_scb_i2c_status_t i2cStatus;
// 初始化 I2C 硬件
i2cStatus =
Cy_SCB_I2C_Init(CYBSP_I2C_CONTROLLER_HW, &CYBSP_I2C_CONTROLLER_config,
&CYBSP_I2C_CONTROLLER_context);
if (CY_SCB_I2C_SUCCESS != i2cStatus)
return (cy_rslt_t)i2cStatus;
Cy_SCB_I2C_Enable(CYBSP_I2C_CONTROLLER_HW);
// 设置 HAL I2C 对象
result = mtb_hal_i2c_setup(&CYBSP_I2C_CONTROLLER_hal_obj,
&CYBSP_I2C_CONTROLLER_hal_config,
&CYBSP_I2C_CONTROLLER_context, NULL);
if (CY_RSLT_SUCCESS != result)
return result;
// 初始化 BMI270 驱动
result = mtb_bmi270_init_i2c(&bmi270, &CYBSP_I2C_CONTROLLER_hal_obj,
MTB_BMI270_ADDRESS_DEFAULT);
if (CY_RSLT_SUCCESS != result)
return result;
// 默认配置 (100Hz ODR, Accel ±4g, Gyro ±2000dps)
return mtb_bmi270_config_default(&bmi270);
}
/*
* 功能：初始化 I3C 外设并配置 BMM350 磁力计
*/
static cy_rslt_t init_bmm350(void) {
cy_rslt_t result;
cy_en_i3c_status_t i3cStatus;
cy_en_sysint_status_t sysStatus;
// 配置中断
cy_stc_sysint_t irq_cfg = {.intrSrc = CYBSP_I3C_CONTROLLER_IRQ,
.intrPriority = 2UL};
// I3C 从机静态地址
cy_stc_i3c_device_t i3c_dev_addr = {.staticAddress = MTB_BMM350_ADDRESS_SEC};
// 初始化 I3C 硬件
i3cStatus = Cy_I3C_Init(CYBSP_I3C_CONTROLLER_HW, &CYBSP_I3C_CONTROLLER_config,
&CYBSP_I3C_CONTROLLER_context);
if (CY_I3C_SUCCESS != i3cStatus)
return (cy_rslt_t)i3cStatus;
// 注册并使能 I3C 中断
sysStatus = Cy_SysInt_Init(&irq_cfg, &CYBSP_I3C_CONTROLLER_Interrupt);
if (CY_SYSINT_SUCCESS != sysStatus)
return (cy_rslt_t)sysStatus;
NVIC_EnableIRQ((IRQn_Type)irq_cfg.intrSrc);
Cy_I3C_Enable(CYBSP_I3C_CONTROLLER_HW, &CYBSP_I3C_CONTROLLER_context);
// 初始化 BMM350
return mtb_bmm350_init_i3c(&magnetometer, CYBSP_I3C_CONTROLLER_HW,
&CYBSP_I3C_CONTROLLER_context, &i3c_dev_addr);
}
int main(void) {
cy_rslt_t result;
result = cybsp_init();
if (CY_RSLT_SUCCESS != result) {
CY_ASSERT(0);
}
__enable_irq();
init_retarget_io();
printf("System Init...\r\n");
/* 初始化传感器 */
if (CY_RSLT_SUCCESS != init_bmi270()) {
printf("BMI270 init FAILED!\r\n");
CY_ASSERT(0);
}
if (CY_RSLT_SUCCESS != init_bmm350()) {
printf("BMM350 init FAILED!\r\n");
CY_ASSERT(0);
}
Cy_SysLib_Delay(100);
/* 读取并发送数据 */
for (;;) {
mtb_bmi270_data_t bmi270_data;
mtb_bmm350_data_t mag_data;
// 读取 IMU 数据
if (mtb_bmi270_read(&bmi270, &bmi270_data) != CY_RSLT_SUCCESS)
continue;
// 读取磁力计数据
if (mtb_bmm350_read(&magnetometer, &mag_data) != CY_RSLT_SUCCESS)
continue;
// 提取原始数据
int16_t ax = bmi270_data.sensor_data.acc.x;
int16_t ay = bmi270_data.sensor_data.acc.y;
int16_t az = bmi270_data.sensor_data.acc.z;
int16_t gx = bmi270_data.sensor_data.gyr.x;
int16_t gy = bmi270_data.sensor_data.gyr.y;
int16_t gz = bmi270_data.sensor_data.gyr.z;
// BMM350 浮点转 int16 (舍弃小数部分)
int16_t mx = (int16_t)mag_data.sensor_data.x;
int16_t my = (int16_t)mag_data.sensor_data.y;
int16_t mz = (int16_t)mag_data.sensor_data.z;
ax = -ax;
gy = -gy;
gz = -gz;
// 打包发送
send_imu_frame(ax, ay, az, gx, gy, gz, mx, my, mz);
Cy_SysLib_Delay(10);
}
}四、程序烧录
1、连接设备至电脑端；
连接至开发板的J1 USB口(KitProg3)
2、选择Application页面的 Program 进行程序烧录；
Build：增量编译
Rebuild：重新编译
Clean：清空编译内容
Erase：擦除 Flash
Program：编译并烧录程序到开发板中
五、效果演示
左侧显示当前开发板具体运动情况
右侧显示对应的相关数据
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