MSP430系列单片机是美国德州仪器(TI)1996年开始推向市场的一种16位超低功耗的混合信号处理器(Mixed Signal Processor)。称之为混合信号处理器，主要是由于其针对实际应用需求，把许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片”解决方案。

2。2。1 MSP430F149单片机封装和引脚图

MSP430F149单片机的封装引脚图如图2。1所示。

图2。1  MSP430F149单片机封装和引脚图

2。2。2 模拟IIC介绍

由于采用的MSP430F149没有硬件IIC接口，所以本次设计利用普通IO口配合软件模拟IIC来进行对MPU6050的读写，进而完成设置初始化和读取传感器数据等等操作。

IIC(Inter－Integrated Circuit)总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。它是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。在CPU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送，高速IIC总线一般可达400kbps以上。

I2C总线在传输进程里有三个信号，分别是：开始信号、结束信号和应答信号。

开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。

结束信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。

应答信号：接收数据的IC在接收到8bit数据后，向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，CPU接收到应答信号后，根据实际情况做出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，由判断为受控单元出现故障。文献综述

以上这些信号中，出了起始信号是必要的外，其他信号都不是必要的。IIC总线时序图如图2。2所示。

图2。2 IIC总线时序图

2。3 MPU6050基础介绍

2。3。1 MPU6050简介

MPU60X0是全球首例9轴运动处理传感器。其片内集成了3轴MEMS陀螺仪、3轴MEMS加速度计，以及一个可拓展的数字运动处理器DMP（Digital Motion Processor），可用IIC接口连接一个第三方的数字传感器，比如磁力计。拓展之后就可以通过其IIC或SPI接口输出一个9轴信号（SPI接口仅在MPU6000上可用）MPU60X0也可通过其IIC接口连接非惯性的数字传感器，比如压力传感器[6]。其引脚图如图2。3所示。

图2。3  MPU6050引脚图

2。3。2 MEMS陀螺仪与加速度计原理介绍

（1） MEMS陀螺仪

当要求知道目标的运动方位和姿态时需要陀螺仪。陀螺仪按照组成原理有机械式、光学式、气动式和振动式等类型。由于结构想对简单且无旋转部件，所以振动式最适合微型化。其中一种典型的利用表面微加工工艺的微陀螺仪结构如图2。4所示。它的多晶硅谐振子长800μm，宽400μm，厚度5μm，被4个梁悬起来，这些梁的终端被锚定在单晶硅上。振子是靠作用在梳状执行器上的直流和交流偏执电压所带来的静电力来运行的（驱动振动模式）。当振子沿y轴以角速度Ω转动时，所产生的科氏力F与Ω成比例变化，会引起振子沿z轴方向上下振动（检测振动模式）。这样微小的振动所带来的相应弯曲也比较小，只有透过硅板和振子之间空隙电容才能够被探测到。

图2。4  MEMS陀螺仪结构图

（2） MEMS加速度计

当需要测量三维方向上的加速度值时常用到三轴加速度计，并以向量的形式表示。在许多应用场合，如汽车控制、电气工程等等，体积小巧、测量准确的三维加速度计有很重要的应用。比如在适用于汽车的运动方向自控程序体系中，三维加速度计是制动刹车系统和控制汽车底盘等必不可少的部件。来*自~优|尔^论:文+网www.chuibin.com +QQ752018766*