求助：Arduino IDE通过SPI读取BMI270芯片ID失败（预期0x24，实际0x0）

我想通过SPI接口读取BMI270的加速度和陀螺仪数据，但相关资源很少，只能参考数据手册的寄存器映射写代码。现在第一步读取芯片ID（手册指定为0x24）一直失败，返回值是0x0。

已确认接线无误，引脚映射如下：

BOSCH BMI-270 --- XIAO ESP32-C3
GND           --- GND
3.3V          --- 3V3
CS            --- A0
SCL           --- SCL
SDA           --- MOSI
SDO           --- MISO

我的代码如下：

#include <SPI.h>

// Chip Select Pin for Xiao ESP32-C3
const int CS = A1;

// Command to read chip ID
const byte CMD_READ_CHIP_ID = 0x80 | 0x00;

// Command to read from an address
const byte CMD_READ = 0x80;

// Command to write to a register
const byte CMD_WRITE = 0x00;
const byte CMD_RESET = 0xB6;

// Register address to enable SPI interface
const byte REG_SPI_INTERFACE = 0x70;
const byte VAL_SPI_INTERFACE = 0x01;

void setup() {
  Serial.begin(9600);

  pinMode(CS, OUTPUT);
  digitalWrite(CS, HIGH);

   // Enable SPI interface
  digitalWrite(CS, LOW);
  SPI.beginTransaction(SPISettings(1000000, MSBFIRST, SPI_MODE3));
  SPI.transfer(CMD_WRITE);
  // SPI.transfer(CMD_RESET);
  SPI.transfer(REG_SPI_INTERFACE);
  SPI.transfer(VAL_SPI_INTERFACE);
  SPI.endTransaction();
  digitalWrite(CS, HIGH);
}

void loop() {
   digitalWrite(CS, LOW);
  SPI.beginTransaction(SPISettings(1000000, MSBFIRST, SPI_MODE3));
  SPI.transfer(CMD_READ | CMD_READ_CHIP_ID);
  byte chipID = SPI.transfer(0x00);
  SPI.endTransaction();
  digitalWrite(CS, HIGH);

  Serial.print("Chip ID: 0x");
  Serial.println(chipID, HEX);

  delay(1000);
}

注：代码已添加SPI.beginTransaction()和SPI.endTransaction()。

问题排查与修复步骤 #

1. 修正CS引脚定义 #

代码里CS = A1和接线中CS接A0不匹配，直接修改代码：

const int CS = A0;

2. 修复SPI命令格式错误 #

BMI270的SPI命令规则是1位读写位 + 7位寄存器地址，读写命令需和寄存器地址合并为一个字节发送：

• 读命令：0x80 | 寄存器地址（最高位1表示读）
• 写命令：0x00 | 寄存器地址（最高位0表示写）

原代码写操作拆分发送命令和地址的逻辑错误，修正后的写操作：

// Enable SPI interface
digitalWrite(CS, LOW);
SPI.beginTransaction(SPISettings(1000000, MSBFIRST, SPI_MODE3));
// 合并写命令与寄存器地址
SPI.transfer(CMD_WRITE | REG_SPI_INTERFACE);
SPI.transfer(VAL_SPI_INTERFACE);
SPI.endTransaction();
digitalWrite(CS, HIGH);

3. 修复读芯片ID的命令冗余 #

原代码中CMD_READ | CMD_READ_CHIP_ID会得到0x80 | 0x80 = 0x00，完全不符合读命令格式，修正后的读ID逻辑：

digitalWrite(CS, LOW);
SPI.beginTransaction(SPISettings(1000000, MSBFIRST, SPI_MODE3));
// 直接发送读芯片ID寄存器的命令（寄存器地址0x00）
SPI.transfer(CMD_READ | 0x00);
byte chipID = SPI.transfer(0x00);
SPI.endTransaction();
digitalWrite(CS, HIGH);

4. 补充SPI总线初始化 #

在setup()开头添加SPI.begin();，确保SPI硬件被正确激活。

5. 可选：添加芯片复位步骤 #

如果以上修改后仍无响应，可在初始化时先执行芯片复位：

// 复位芯片
digitalWrite(CS, LOW);
SPI.beginTransaction(SPISettings(1000000, MSBFIRST, SPI_MODE3));
SPI.transfer(CMD_WRITE | 0x7E); // 复位寄存器地址0x7E
SPI.transfer(CMD_RESET); // 复位命令0xB6
SPI.endTransaction();
digitalWrite(CS, HIGH);
delay(100); // 等待复位完成

修正后的完整代码 #

#include <SPI.h>

// Chip Select Pin for Xiao ESP32-C3
const int CS = A0;

// Command bits
const byte CMD_READ = 0x80;
const byte CMD_WRITE = 0x00;
const byte CMD_RESET = 0xB6;

// Register addresses
const byte REG_CHIP_ID = 0x00;
const byte REG_SPI_INTERFACE = 0x70;
const byte REG_RESET = 0x7E;
const byte VAL_SPI_INTERFACE = 0x01;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  SPI.begin(); // 初始化SPI总线

  pinMode(CS, OUTPUT);
  digitalWrite(CS, HIGH);

  // 复位芯片
  digitalWrite(CS, LOW);
  SPI.beginTransaction(SPISettings(1000000, MSBFIRST, SPI_MODE3));
  SPI.transfer(CMD_WRITE | REG_RESET);
  SPI.transfer(CMD_RESET);
  SPI.endTransaction();
  digitalWrite(CS, HIGH);
  delay(100);

  // Enable SPI interface
  digitalWrite(CS, LOW);
  SPI.beginTransaction(SPISettings(1000000, MSBFIRST, SPI_MODE3));
  SPI.transfer(CMD_WRITE | REG_SPI_INTERFACE);
  SPI.transfer(VAL_SPI_INTERFACE);
  SPI.endTransaction();
  digitalWrite(CS, HIGH);
}

void loop() {
  digitalWrite(CS, LOW);
  SPI.beginTransaction(SPISettings(1000000, MSBFIRST, SPI_MODE3));
  SPI.transfer(CMD_READ | REG_CHIP_ID);
  byte chipID = SPI.transfer(0x00);
  SPI.endTransaction();
  digitalWrite(CS, HIGH);

  Serial.print("Chip ID: 0x");
  Serial.println(chipID, HEX);

  delay(1000);
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dian Basit