【开源飞控】匿名飞控TI版解析（1）

最新推荐文章于 2023-12-10 12:39:16 发布

AngeloG

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分类专栏：开源飞控/PX4

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/GWH_98/article/details/97509669

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准备电赛的飞控题，买来了匿名的飞控学习一下，这里整理了一下匿名飞控中比较关键的几部分，学习了一下原理，然后代码解读都写注释里了，篇幅较长。

一、遥控器信号接收

匿名的飞控提供了ppm和sbus两种遥控器信号的接收，在这里我只使用了ppm，从程序里看应该是最多可以接收7个通道。

1.代码解读

（1）ppm/sbus初始化

首先是在 Drv_BspInit() 中调用了 Remote_Control_Init() ，

void Remote_Control_Init()
{
	//
	RC_IN_MODE = Ano_Parame.set.pwmInMode;///在参数初始化设置中默认设置为ppm模式
	//
	if(RC_IN_MODE == SBUS)
	{
		Drv_SbusInit();
	}
	else
	{
		Drv_PpmInit();
//		PWM_IN_Init(RC_IN_MODE);
	}
}

在 Drv_PpmInit() 中初始化输入捕获，开启中断，这里是配置成向上计时模式，即捕获到上升沿后，进入中断，并以80M的频率计数，计数区间为0~0xffffff。

void Drv_PpmInit(void)
{
	ROM_SysCtlPeripheralEnable(PPM_SYSCTL);
	ROM_SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_WTIMER1);
	/*GPIOC配置为定时器捕获模式*/
	ROM_GPIOPinTypeTimer(PPM_PORTS, PPM_PIN);
	ROM_GPIOPinConfigure(PPM_FUNCTION);
	/*配置定时器5B为捕获上升沿*/
	ROM_TimerConfigure( WTIMER1_BASE ,TIMER_CFG_SPLIT_PAIR | TIMER_CFG_B_CAP_TIME_UP ); 
	ROM_TimerControlEvent(WTIMER1_BASE,TIMER_B,TIMER_EVENT_POS_EDGE);	
	ROM_TimerLoadSet( WTIMER1_BASE , TIMER_B , 0xffff );
	ROM_TimerPrescaleSet( WTIMER1_BASE , TIMER_B , 0xff );
      ///这里是配置成向上计时模式，即捕获到上升沿后，进入中断，并以80M的频率计数，计数区间为0~0xffffff
	/*开启定时器中断*/
	TimerIntRegister(WTIMER1_BASE,  TIMER_B , PPM_Decode);	
	ROM_IntPrioritySet( INT_WTIMER1B , USER_INT6);
	ROM_TimerIntEnable( WTIMER1_BASE , TIMER_CAPB_EVENT);
	ROM_TimerEnable( WTIMER1_BASE, TIMER_B );
	ROM_IntEnable( INT_WTIMER1B );
}

（2）中断中进行数据解析

当PPM输入引脚捕获到高电平脉冲上升沿时触发中断， PPM_Decode(void) 为中断服务函数，调用PPM_Cal(PulseHigh) 计算出当前脉冲宽度。脉冲宽度在1000us-2000us之间，一帧数据结束标志位脉冲宽度大于5000us，即留出了5ms作为空闲判断的标志。

static void PPM_Cal(uint32_t  PulseHigh)
{
    static uint8_t Chan = 0;
    /*脉宽高于一定值说明一帧数据已经结束*/
    if(PulseHigh > 5000)
    {
        /*一帧数据解析完成*/
        
        Chan = 0;

    }
    else
    {
		/*脉冲高度正常*/
        if (PulseHigh > PULSE_MIN && PulseHigh < PULSE_MAX)
        {
            if(Chan < 16)
            { 
              ch_watch_dog_feed(Chan);
              RC_PPM.Captures[Chan++] = PulseHigh;
            }
        }
    }
}
static void PPM_Decode(void)
{
	static uint32_t	PeriodVal1,PeriodVal2 = 0;
	static uint32_t PulseHigh;
	/*清除中断标志*/
	ROM_TimerIntClear( WTIMER1_BASE , TIMER_CAPB_EVENT );
	/*获取捕获值*/	
	PeriodVal1 = ROM_TimerValueGet( WTIMER1_BASE , TIMER_B );
	if( PeriodVal1 > PeriodVal2 )
		PulseHigh =  (PeriodVal1 - PeriodVal2) /80;
	else
		PulseHigh =  (PeriodVal1  - PeriodVal2 + 0xffffff)/80;
		PeriodVal2 = PeriodVal1;
		PPM_Cal(PulseHigh);
}

（3）遥控器任务

读出脉冲宽度后，调用下面的函数，先把脉冲宽度信息处理成合适的杆量信息。然后检测遥感状态，是否触发解锁、传感器校准等特殊动作。

void RC_duty_task(u8 dT_ms) //建议2ms调用一次
{
	if(flag.start_ok)	
	{
		/获得通道数据
//		if(RC_IN_MODE == PWM)
//		{
//			for(u8 i=0;i<CH_NUM;i++)
//			{
//				if(chn_en_bit & (1<<i))//(Rc_Pwm_In[i]!=0)//该通道有值，==0说明该通道未插线（PWM）
//				{
//					CH_N[i] = 1.25f *((s16)Rc_Pwm_In[i] - 1500); //1100 -- 1900us,处理成大约+-500摇杆量

//				}
//				else
//				{
//					CH_N[i] = 0;
//				}
//				CH_N[i] = LIMIT(CH_N[i],-500,500);//限制到+—500
//			}
//		}
//		else if(RC_IN_MODE == PPM)
		if(RC_IN_MODE == PPM || RC_IN_MODE == PWM)
		{
			for(u8 i=0;i<CH_NUM;i++)
			{
				if(chn_en_bit & (1<<i))//(Rc_Ppm_In[i]!=0)//该通道有值
				{
					CH_N[i] = ((s16)RC_PPM.Captures[i] - 1500); //1000 -- 2000us,处理成大约+-500摇杆量
				}
				else
				{
					CH_N[i] = 0;
				}
				CH_N[i] = LIMIT(CH_N[i],-500,500);//限制到+—500
			}		
		}
		else//sbus
		{
			for(u8 i=0;i<CH_NUM;i++)
			{
				if(chn_en_bit & (1<<i))//该通道有值
				{
					CH_N[i] = 0.65f *((s16)Rc_Sbus_In[i] - 1024); //248 --1024 --1800,处理成大约+-500摇杆量
				}
				else
				{
					CH_N[i] = 0;
				}
				CH_N[i] = LIMIT(CH_N[i],-500,500);//限制到+—500
			}					
		}

		///
		//解锁监测	
		unlock(dT_ms);
		//摇杆触发功能监测
		stick_function(dT_ms);	
		//通道看门狗
		ch_watch_dog(dT_ms);

		//失控保护检查
		fail_safe_check(dT_ms);//3ms


	}
}

2.ppm原理

ppm的原理其实比较简单，下面图基本可以说清楚，

其实就是是把多路PWM波压缩成一路ppm信号，通常20ms为一个周期，用一系列高电平脉冲之间的间隔时间表示每一路PWM波的脉宽，各通道的高电平信号是一个挨着一个的，最大的时间是2ms，而不是每个通道分配2ms的时间，但实际可能出现不是紧挨着的，但是对接码没影响。

https://blog.youkuaiyun.com/nicekwell/article/details/53866204

二、传感器数据读取

匿名使用的icm20602、ak8975、spl06都是SPI通信，通过cs脚进行片选，占用资源少且速度快。另外匿名飞控上还有一点spi flash，不过看了一下代码感觉是没有用上。对于用户自己加传感器，匿名预留了5个串口，其中1是gps，2是数传，3空的，4是光流，5是空的。

1.SPI代码和原理

（1）以icm20602读取为例

我们平时使用的spi在TM4C123GH6PM中即使ssi外设，该芯片中包括四个同步串行接口（SSI）模块，是ti公司定义的一种高速、全双工、同步串行接口协议，兼容spi。首先是spi初始化，初始化clk、mosi、miso三个脚，读写函数。

void Drv_Spi0Init(void)
{	
	ROM_SysCtlPeripheralEnable( SYSCTL_PERIPH_SSI0 );
	ROM_SysCt

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