ESP32学习笔记_Peripherals(2)——i2C

I2C

简介（from AI）：
这篇博客以ESP32的I2C通信为核心，深入讲解了I2C协议基础知识、ESP32硬件支持及其API使用方法，适合嵌入式开发者快速上手I2C编程。文章逻辑清晰，从理论到实践层层展开，涵盖了I2C通信原理、总线特性、上拉电阻的选择等基础内容，并结合ESP-IDF的API对I2C主从模式的安装、卸载、数据读写进行了详尽说明。通过表格和代码示例，详细展示了API参数和返回值的用法，代码部分以ADXL345加速度传感器为案例，提供了完整的初始化和数据读取流程，注释详尽，便于实操应用。博文不仅技术内容全面，还注重实际工程需求，如线程安全、功耗优化等问题的讨论，贴合嵌入式开发场景。

前言：本文档是本人在依照乐鑫科技编写的ESP32 API文档进行学习时所做的学习笔记，可能存在疏漏和错误，如有发现，敬请指正。

参考资料：
I2C 接口 - ESP32 - — ESP-IDF 编程指南 latest 文档

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I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行同步半双工通信协议，I2C总线上可以同时挂载多个主机和从机。I2C 使用两条双向开漏线：串行数据线 (SDA) 和串行时钟线 (SCL)，通过电阻上拉。通常，I2C 从机设备具有 7 位地址或 10 位地址

总线是连接计算机或嵌入式系统中各个组件之间的通信通道，用于在设备之间传输数据、地址和控制信号。它是一种共享资源，可以同时连接多个设备，按一定的协议进行数据交换。根据功能和用途，总线可以分为 数据总线（传输数据）、地址总线（指定存储位置）和 控制总线（传递控制信号）。常见的总线类型包括并行总线（如 PCI）和串行总线（如 I²C、SPI、UART），它们广泛用于芯片间通信、外设控制和数据传输

SCL（串行时钟线） 由主设备生成时钟信号
SDA（串行数据线） 用于传输数据，支持双向通信

通信角色

• 支持一个主设备（Master）控制多个从设备（Slave）
• 也支持多个主设备，但需要处理总线仲裁

总线仲裁是指在多主设备的通信系统中，当多个主设备同时尝试控制总线时，通过某种机制决定哪一个设备可以优先使用总线的过程

特性	主设备（Master）	从设备（Slave）
角色	发起通信并控制总线	响应主设备并传输数据
时钟生成	生成 SCL 信号	使用主设备的时钟
通信发起	发送起始条件，选择从设备	被动等待主设备选择
地址管理	指定从设备的地址	每个从设备有唯一地址
多设备支持	支持多个主设备（多主模式）	支持多个从设备

通信过程

• 主设备启动通信： 主设备拉低 SDA，并开始时钟信号（SCL）
• 发送从设备地址： 主设备发送 7 位或 10 位地址，并附加读/写位
• 从设备应答： 目标从设备检测到地址匹配后，发送 ACK（低电平）
• 数据传输：
  • 主设备发送或接收数据字节
  • 主/从设备在每个字节后发送 ACK
• 停止通信： 主设备释放 SDA 和 SCL，总线恢复空闲状态

在 I2C协议中，地址是用来标识从机设备的唯一标识符。当主机（Master）与从机（Slave）通信时，需要通过这个地址选择要与之通信的从机设备

ESP32 有 2 个 I2C 控制器（也被称为端口），负责处理 I2C 总线上的通信。单个 I2C 控制器既可以是主机也可以是从机
ESP32 支持 I2C 标准模式 (Sm) 和快速模式 (Fm)，可分别达到 100 kHz 和 400 kHz（主机模式的 SCL 时钟频率不应大于 400 kHz）

SCL 的频率受上拉电阻及导线电容的影响。因此，强烈建议选择适当的上拉电阻，确保频率准确。推荐的上拉电阻值通常在 1 kΩ 到 10 kΩ 之间
SCL 的频率越高，上拉电阻应该越小（但不能小于 1 kΩ）。较大的电阻会降低电流，增加时钟切换时间并降低频率。通常推荐 2 kΩ 到 5 kΩ 左右的电阻，也可根据电流需求进行一定调整

上拉电阻是一种连接在信号线和电源正极之间的电阻，用于将信号线默认保持在逻辑高电平状态，防止信号悬空导致不稳定。它广泛应用于数字电路和通信总线（如 I²C），起到稳定信号、电平匹配和设定默认逻辑状态的作用。阻值通常在 1 kΩ 至 10 kΩ 之间，选择时需权衡功耗和信号响应速度
当有低电平输入时，信号线会从高电平被拉低到低电平，直到低电平输入解除，信号线才会恢复到高电平。上拉电阻在这个过程中不会干扰低电平输入的有效性，只在信号线空闲时提供默认高电平状态

I2C 驱动程序提供以下服务：

• 资源分配 包括如何使用正确的配置来分配 I2C 总线，以及如何在完成工作后回收资源
• I2C 主机控制器 包括 I2C 主机控制器的行为，介绍了数据发送、数据接收和数据的双向传输
• I2C 从机控制器包括 I2C 从机控制器的行为，涉及数据发送和数据接收
• 电源管理 描述了不同时钟源对功耗的影响
• IRAM 安全 描述了如何在 cache 被禁用时正常运行 I2C 中断
• 线程安全 列出了驱动程序中线程安全的 API
• Kconfig 选项 列出了支持的 Kconfig 选项，这些选项可以对驱动程序产生不同影响

在嵌入式开发中，IRAM 安全（IRAM-Safe） 通常是指某些函数或代码段被设计为在 IRAM（Internal RAM, 内部 RAM） 中运行，以确保在系统关键时刻（如中断或低功耗模式）仍然可用
线程安全（Thread-Safe） 是指某些代码或函数在多线程环境下能够正确运行，不会因并发访问共享资源而导致数据错误或异常行为。在 I²C 通信中，线程安全是非常重要的，尤其是在多任务操作系统（如 FreeRTOS）中，多个线程可能同时尝试访问 I²C 总线
Kconfig选项 是一种用于配置嵌入式系统（例如 Linux 内核、Zephyr、ESP-IDF 等）的配置机制。它允许开发者通过层级化的菜单选项为系统功能和模块进行配置。Kconfig 文件定义了这些配置选项的规则、依赖关系和默认值

Headers that need to be included in the I2C application

• i2c_master.h 用于使用主机模式的新驱动程序的应用
• i2c_slave.h 用于使从机模式的新驱动程序的应用

上述头文件中包含的公共头文件

• i2c_types_legacy.h仅在旧驱动程序中使用的旧公共类型
• i2c_types.h提供公共类型的头文件

Install/Uninstall master bus and device

Install I2C master bus and device

I2C 主机总线是基于总线-设备模型设计的，因此需要分别使用 i2c_master_bus_config_t 和 i2c_device_config_t 来分配 I2C 主机总线实例和 I2C 设备实例

i2c_new_master_bus()

分配和初始化 I2C 总线

esp_err_t i2c_new_master_bus(const i2c_master_bus_config_t *bus_config,
       i2c_master_bus_handle_t *ret_bus_handle)

参数
bus_config I2C 主机总线配置
ret_bus_handle I2C 总线句柄（传入地址，由函数写入）
bus_config 定义

// 示例
i2c_master_bus_config_t i2c_mst_config = {
    .clk_source = I2C_CLK_SRC_DEFAULT,
    .i2c_port = TEST_I2C_PORT,
    .scl_io_num = I2C_MASTER_SCL_IO,
    .sda_io_num = I2C_MASTER_SDA_IO,
    .glitch_ignore_cnt = 7,
    .flags.enable_internal_pullup = true,
};

clk_source I2C主总线的时钟源
i2c_port I2C端口号，-1 表示自动选择（不包括低功耗I2C实例）
scl_io_num I2C SCL信号的GPIO编号，内部支持上拉
sda_io_num I2C SDA信号的GPIO编号，内部支持上拉
glitch_ignore_cnt 设定线上的干扰周期过滤值，小于该值的干扰将被忽略，典型值为7（单位：I2C模块时钟周期）
flags.enable_internal_pullup 启用内部上拉（内部上拉强度不足以支持高频传输，推荐使用外部合适的上拉电阻）
intr_priority I2C中断优先级，若设置为0，则驱动程序使用默认优先级（通常为1、2或3）
trans_queue_depth 内部传输队列深度。值越大，支持的后台挂起传输越多，仅适用于异步传输，建议设置为 max_device_num per_transaction
allow_pd 配置驱动程序是否允许系统在睡眠模式下关闭外设电源。在进入睡眠之前，系统将备份 I2C 寄存器上下文，当系统退出睡眠模式时，这些上下文将被恢复。关闭外设可以节省更多功耗，但代价是消耗更多内存来保存寄存器上下文。你需要在功耗和内存消耗之间做权衡。此配置选项依赖于特定的硬件功能，如果在不支持的芯片上启用它，你将看到类似 not able to power down in light sleep 的错误消息

端口宏定义

#define I2C_NUM_0  (0)  // I2C 端口 0
#define I2C_NUM_1  (1)  // I2C 端口 1

时钟配置

i2c_clock_source_t::I2C_CLK_SRC_DEFAULT 默认的 I2C 时钟源
i2c_clock_source_t::I2C_CLK_SRC_APB 以 APB 时钟作为 I2C 时钟源

I2C_CLK_SRC_DEFAULT 是一种由硬件或驱动自动选择的默认时钟源模式，其具体时钟来源因平台而异，通常为内部模块的时钟。该模式适合对时钟精度和性能要求不高的应用场景，开发者无需关注具体的时钟配置，适用于低速或普通速率的通信（如 100kHz 或 400kHz）。这种模式具有灵活性，并能在大多数情况下提供足够的性能，同时优化功耗
I2C_CLK_SRC_APB 模式明确使用 APB（高级外设总线）时钟作为 I2C 的时钟源，提供高频率和稳定的时钟信号，通常与 CPU 的主频相关。这种模式适合对通信速率和时钟精度有较高要求的应用，例如高速 I2C（1MHz 或更高）或需要稳定传输的场景。尽管功耗相对较高，但它在高性能和时间敏感的任务中表现优异

返回值
ESP_OK I2C 主机总线初始化成功
ESP_ERR_INVALID_ARG I2C 总线初始化失败，因为参数无效
ESP_ERR_NO_MEM 由于内存不足，创建 I2C 总线失败
ESP_ERR_NOT_FOUND 没有可用的 I2C 端口

i2c_master_bus_add_device()

分配 I2C 设备实例，并将设备挂载到主机总线上

分成bus和device能够更好的管理总线。比如一个总线上挂在的设备有不同的地址和传输速率，在这种框架下只要对device操作就可以了。如果没有device的话，要频繁去改变bus的参数，很麻烦

esp_err_t i2c_master_bus_add_device(i2c_master_bus_handle_t bus_handle,
									const i2c_device_config_t *dev_config,
        							 i2c_master_dev_handle_t *ret_handle)

参数
bus_handle I2C 总线句柄
dev_config 设备配置
ret_handle 设备句柄（传入地址，由函数写入）
dev_config 定义

// 示例
i2c_device_config_t dev_cfg = {
    .dev_addr_length = I2C_ADDR_BIT_LEN_7,
    .device_address = 0x58,
    .scl_speed_hz = 100000,
};

dev_addr_length 从设备的地址长度
device_address I2C 设备原始地址
scl_speed_hz SCL 线路频率
scl_wait_us 超时时间（单位：微秒），该值不能过小，否则可能无法正确处理时钟拉伸/干扰，设为0表示使用默认值（默认值为 0，可不自己设置）
disable_ack_check 禁用ACK检查。如果设置为 false，表示启用ACK检查，当检测到NACK时，传输将停止并返回错误（默认值为 false）
返回值
ESP_OK 成功创建 I2C 主设备
ESP_ERR_INVALID_ARG I2C 总线初始化失败，因为参数无效
ESP_ERR_NO_MEM 由于内存不足，创建 I2C 总线失败

i2c_master_get_bus_handle()

该函数用于获取指定 I2C 端口号对应的主机总线句柄。前提是该端口的句柄已经初始化，函数仅返回已存在的句柄，且该句柄不能并发使用（适用于另一个模块中不方便获取该句柄时）

esp_err_t i2c_master_get_bus_handle(i2c_port_num_t port_num,
         i2c_master_bus_handle_t *ret_handle)

参数
port_num I2C端口号，用于指定需要获取句柄的I2C端口
ret_handle 指向一个变量的指针，用于存储检索到的句柄（传入地址，由函数写入）
返回值
ESP_OK 成功，句柄已成功检索
ESP_ERR_INVALID_ARG 参数无效，例如提供了非法的端口号
ESP_ERR_INVALID_STATE 状态无效，例如I2C端口尚未初始化

Uninstall I2C master bus and device

如果不再需要之前安装的 I2C 总线或设备，调用 i2c_master_bus_rm_device() 或 i2c_del_master_bus() 来回收资源，以释放底层硬件

i2c_master_bus_rm_device()

从 I2C 主总线上移除指定的设备

esp_err_t i2c_master_bus_rm_device(i2c_master_dev_handle_t handle)

参数
handle I2C设备句柄，需要删除的目标设备句柄
返回值
ESP_OK 设备成功被删除

i2c_del_master_bus()

反初始化 I2C 主总线，并删除对应的总线句柄

esp_err_t i2c_del_master_bus(i2c_master_bus_handle_t bus_handle)

参数
bus_handle I2C 总线句柄，需要删除的目标总线句柄
返回值
ESP_OK 总线成功被删除
其它 表示某些模块删除失败

Install I2C slave device

i2c_new_slave_device()

初始化一个 I2C 从设备，并返回对应的设备句柄

esp_err_t i2c_new_slave_device(const i2c_slave_config_t *slave_config,
          i2c_slave_dev_handle_t *ret_handle)

参数
slave_config 设备配置
ret_handle 设备句柄（传入地址，由函数写入）
slave_config 定义

// 示例
i2c_slave_config_t i2c_slv_config = {
    .i2c_port = I2C_SLAVE_NUM,
    .clk_source = I2C_CLK_SRC_DEFAULT,
    .scl_io_num = I2C_SLAVE_SCL_IO,
    .sda_io_num = I2C_SLAVE_SDA_IO,
    .slave_addr = ESP_SLAVE_ADDR,
    .send_buf_depth = 100,
    .receive_buf_depth = 100,
};

i2c_port 端口号，-1 表示自动选择端口
clk_source 总线的时钟源
slc_io_num 总线 SCL 信号的 GPIO 引脚编号
sda_io_num 总线 SDA 信号的 GPIO 引脚编号
slave_addr 从设备地址
send_buf_depth 从设备地址的位长度（通常为7位或10位）
receive_buf_depth 内部接收环形缓冲区的深度
这个参数有点奇怪，示例里面给了，但是文档中 i2c_slave_config_t 的解析里面和 “i2c_slave.h” 的定义又没有，从https://github.com/espressif/esp-idf/blob/master/components/esp_driver_i2c/include/driver/i2c_slave.h#L146 可以看出是文档疏漏
addr_bit_len 从设备地址的位长度（通常为7位或10位）
intr_priority 内部传输环形缓冲区的深度，值越大可支持更多后台挂起的传输
allow_pd 如果设置为 1，在进入/退出睡眠模式前后，驱动会备份/恢复I2C寄存器，从而允许系统关闭I2C的电源域以节省功耗，但会增加RAM消耗
返回值
ESP_OK 成功创建 I2C 从设备
ESP_ERR_INVALID_ARG 参数无效
ESP_ERR_NO_MEM 由于内存不足，创建从设备失败

Uninstall I2C slave device

如果不再需要之前安装的 I2C 总线，建议调用 i2c_del_slave_device() 来回收资源，以释放底层硬件

i2c_del_slave_device()

反初始化 I2C 从设备并释放对应的资源

esp_err_t i2c_del_slave_device(i2c_slave_dev_handle_t i2c_slave)

参数
i2c_slave I2C 设备句柄，需要删除的目标设备句柄
返回值
ESP_OK 设备成功被删除
ESP_ERR_INVALID_ARG 参数无效，例如传入的设备句柄为空或无效

I2C Master Controller

通过调用 i2c_new_master_bus() 安装好 I2C 主机控制器驱动程序后，ESP32 就可以与其他 I2C 设备进行通信了

I2C Master Write

在成功安装 I2C 主机总线之后，可以通过调用 i2c_master_transmit() 来向从机设备写入数据，通信过程如下

Master : START | Device address W     Data     STOP
Slave  :                          ACK      ACK

i2c_master_transmit()
在 I2C 总线上执行一次写入事务

• 如果未注册回调函数，函数将阻塞直到传输完成或超时
• 如果注册了回调函数，则事务为异步，函数立即返回，传输完成信息通过回调函数获取

esp_err_t i2c_master_transmit(i2c_master_dev_handle_t i2c_dev,
								const uint8_t *write_buffer,
								size_t write_size,
								int xfer_timeout_ms)

参数
i2c_dev 由 i2c_master_bus_add_device 创建的 I2C 主设备句柄
write_buffer 待发送的数据缓冲区
write_size write_buffer 的大小（字节数）
xfer_timeout_ms 输入参数，等待超时时间（单位：毫秒），-1 表示永不超时

返回值
ESP_OK 成功，数据已通过 I2C 总线发送
ESP_ERR_INVALID_ARG 参数无效，例如设备句柄为空、缓冲区无效或缓冲区大小为 0
ESP_ERR_TIMEOUT 超时，可能是总线忙或硬件故障，传输时间超过 xfer_timeout_ms

I2C Master Read

在成功安装 I2C 主机总线后，可以通过调用 i2c_master_receive() 从从机设备读取数据
通信过程如下

Master : START | Device address W          ACK          NACK STOP
Slave  :                          ACK Data     ACK Data

i2c_master_receive()
在 I2C 总线上执行一次读取，从从设备接收数据

esp_err_t i2c_master_receive(i2c_master_dev_handle_t i2c_dev, 
							uint8_t *read_buffer, 
							size_t read_size, 
							int xfer_timeout_ms)

参数
i2c_dev I2C 主设备句柄
read_buffer 用于存储从 I2C 总线接收到的数据
read_size 读取缓冲区的大小
xfer_timeout_ms 输入参数，设置等待超时时间（单位：毫秒），-1 表示无限等待直到操作完成。

返回值
ESP_OK 成功
ESP_ERR_INVALID_ARG 参数无效
ESP_ERR_TIMEOUT 超时

I2C Master Write and Read Permalink to this headline

从一些 I2C 设备中读取数据之前需要进行写入配置（如 ADXL345），可通过 i2c_master_transmit_receive() 接口进行配置
通信过程如下

Master : START | Device address W          Data    START   Device address R      NACK STOP
Slave  :                          ACK Data     ACK                          Data

i2c_master_transmit_receive()
在 I2C 总线上执行一次 写入-读取（Write-Read）

• 主设备先向从设备发送数据（写操作），然后从从设备接收数据（读操作）

esp_err_t i2c_master_transmit_receive(i2c_master_dev_handle_t i2c_dev, 
										const uint8_t *write_buffer, 
										size_t write_size, 
										uint8_t *read_buffer, 
										size_t read_size, 
										int xfer_timeout_ms)

参数
i2c_dev I2C 主设备句柄
write_buffer 待发送的数据缓冲区
write_size 写缓冲区的大小（字节数）
read_buffer 用于存储从设备返回的数据
read_size 读缓冲区的大小（字节数）
xfer_timeout_ms 输入参数，设置等待超时时间（单位：毫秒），-1 表示无限等待直到操作完成

返回值
ESP_OK 成功
ESP_ERR_INVALID_ARG 参数无效
ESP_ERR_TIMEOUT 超时

Example Code:ESP32 I2C Communication with ADXL345 Accelerometer

/*
* Author: Lamonce
* Description: i2c communication test
* Date: 2024-12-5
* esp-idf Version: 5.3.1
*/

#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>
#include "sdkconfig.h"
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "esp_chip_info.h"
#include "esp_flash.h"
#include "esp_system.h"
#include "driver/i2c_master.h"
#include "esp_log.h"

#define ADXL345_I2C_ADDRESS 0x53  // ADXL345 地址
#define I2C_MASTER_SDA_IO 21      // SDA 引脚
#define I2C_MASTER_SCL_IO 22      // SCL 引脚
#define I2C_MASTER_FREQ_HZ 400000 // 通信速率
#define GRAVITY_ACCELERATION 32 / 8196.0 // 重力加速度

i2c_master_bus_handle_t i2c_master_bus_handle; // I2C 总线句柄
i2c_master_dev_handle_t i2c_master_ADXL345_handle; // ADXL345 设备句柄

// 在此处添加函数声明
void i2cMasterInit(void); // I2C 总线初始化
void i2cADXL345Init(void); // ADXL345 设备初始化
void ADXL345ReadData(void); // 读取 ADXL345 数据

void app_main(void)
{
    vTaskDelay(5000 / portTICK_PERIOD_MS); // 延时 5 秒，方便观察LOG
    i2cMasterInit(); // I2C 总线初始化
    i2cADXL345Init(); // ADXL345 设备初始化

    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        ADXL345ReadData();
        vTaskDelay(3000 / portTICK_PERIOD_MS);
    }

    i2c_del_master_bus(i2c_master_bus_handle); // 删除 I2C 总线
    ESP_LOGI("I2C", "I2C master has been deleted.");
}

void i2cMasterInit(void)
{
    i2c_master_bus_config_t i2c_master_config = {
        .clk_source = I2C_CLK_SRC_DEFAULT, // 使用默认时钟源
        .i2c_port = I2C_NUM_0, // I2C 端口
        .sda_io_num = I2C_MASTER_SDA_IO, // SDA 引脚
        .scl_io_num = I2C_MASTER_SCL_IO, // SCL 引脚
        .glitch_ignore_cnt = 7, // 设置主机总线的毛刺周期
        .flags.enable_internal_pullup = true, // 启用内部上拉
    };

    ESP_ERROR_CHECK(i2c_new_master_bus(&i2c_master_config, &i2c_master_bus_handle)); // 创建 I2C 总线
    ESP_LOGI("I2C", "I2C master has been initialized.");
}

void i2cADXL345Init(void)
{
    i2c_device_config_t i2c_device_config = {
        .dev_addr_length = I2C_ADDR_BIT_LEN_7, // 设备地址长度
        .device_address = ADXL345_I2C_ADDRESS, // 设备地址
        .scl_speed_hz = I2C_MASTER_FREQ_HZ, // 通信速率
    };

    ESP_ERROR_CHECK(i2c_master_bus_add_device(i2c_master_bus_handle, &i2c_device_config, &i2c_master_ADXL345_handle)); // 添加设备，注意传参顺序
    ESP_LOGI("I2C", "ADXL345 has been added to the bus.");

    uint8_t adxl345_config_data[] = {
        0x31, 0x0f, // 设置数据左对齐
        0x2c, 0x08, // 设置速率
        0x2d, 0x08, // 设置电源模式
        0x2e, 0x80, // 使能 DATA_READY 中断
        0x1e, 0x00, // x偏移量
        0x1f, 0x00, // y偏移量
        0x20, 0x00, // z偏移量
    };

    for (int i = 0; i < sizeof(adxl345_config_data); i += 2) // 写入配置数据
    {
        ESP_ERROR_CHECK(i2c_master_transmit(i2c_master_ADXL345_handle, &adxl345_config_data[i], 2, -1));
    }
    vTaskDelay(100 / portTICK_PERIOD_MS); // 延时 100ms，等待配置生效

    uint8_t init_check = 0;
    uint8_t reg_address = 0x00;

    ESP_ERROR_CHECK(i2c_master_transmit_receive(i2c_master_ADXL345_handle, &reg_address, 1, &init_check, 1, -1)); // 读取初始化检查寄存器
    ESP_LOGI("ADXL345", "init_check: %x", init_check);
    if (init_check == 0xE5) // 读出的数据为0XE5,表示正确
    {
        ESP_LOGI("ADXL345", "ADXL345 has been initialized successfully.");
    }
    else
    {
        ESP_LOGE("ADXL345", "ADXL345 initialization failed.");
    }
}

void ADXL345ReadData(void)
{
    uint8_t reg_address = 0x32;
    uint8_t adxl345_data[6];
    ESP_ERROR_CHECK(i2c_master_transmit_receive(i2c_master_ADXL345_handle, &reg_address, 1, adxl345_data, sizeof(adxl345_data), -1)); // 读取数据
    // ADXL345 数据为补码，需要转换为原码
    for (int i = 0; i < sizeof(adxl345_data); i++) // 将补码转换为原码
    {
        adxl345_data[i] = ~adxl345_data[i];
        adxl345_data[i] += 1;
    }
    int16_t x_data = (adxl345_data[1] << 8) | adxl345_data[0];
    int16_t y_data = (adxl345_data[3] << 8) | adxl345_data[2];
    int16_t z_data = (adxl345_data[5] << 8) | adxl345_data[4];

    // 格式化数据
    x_data >>= 3;
    y_data >>= 3;
    z_data >>= 3;
    if (x_data > 4096)
    {
        x_data -= 8192;
    }
    if (y_data > 4096)
    {
        y_data -= 8192;
    }
    if (z_data > 4096)
    {
        z_data -= 8192;
    }

    // 转换为重力加速度
    double x_data_g = x_data * GRAVITY_ACCELERATION;
    double y_data_g = y_data * GRAVITY_ACCELERATION;
    double z_data_g = z_data * GRAVITY_ACCELERATION;
    ESP_LOGI("ADXL345", "x_data: %fg, y_data: %fg, z_data: %fg", x_data_g, y_data_g, z_data_g);
}