STM32F103 与 SBUS 接口：硬件设计规范与软件开发流程

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#stm32 #设计规范 #嵌入式硬件

STM32F103与SBUS接口硬件设计规范

SBUS协议是一种串行通信协议，广泛应用于遥控器和接收机之间的通信。STM32F103作为一款常用的微控制器，支持SBUS信号的接收与解析。

电平转换电路设计
SBUS信号采用反相逻辑，高电平为0V，低电平为3.3V。STM32F103的UART接口需通过电平转换电路适配SBUS信号。推荐使用三极管或专用电平转换芯片（如74HC14）进行反相处理。

UART接口配置
SBUS协议使用100Kbps波特率、8位数据位、偶校验、2位停止位。STM32F103的UART需配置为：

波特率：100000
数据长度：8位
校验方式：偶校验（EVEN）
停止位：2位

硬件连接示例
STM32F103的UART_RX引脚通过电平转换电路连接SBUS信号线。建议在信号线上增加RC滤波电路，减少噪声干扰。

STM32F103与SBUS接口软件开发流程

初始化UART接口
使用STM32 HAL库或LL库配置UART参数。以下为HAL库初始化代码片段：

huart1.Instance = USART1;  
huart1.Init.BaudRate = 100000;  
huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;  
huart1.Init.Parity = UART_PARITY_EVEN;  
huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_2;  
huart1.Init.Mode = UART_MODE_RX;  
HAL_UART_Init(&huart1);

SBUS数据解析
SBUS数据帧长度为25字节，包含16个通道数据。数据解析需处理以下内容：

帧头检测（0x0F）
帧尾检测（0x00）
通道数据提取（11位分辨率）

以下为通道数据解析代码示例：

uint8_t sbus_data[25];  
uint16_t channels[16];  
if (sbus_data[0] == 0x0F && sbus_data[24] == 0x00) {  
    channels[0] = (sbus_data[1] | (sbus_data[2] << 8)) & 0x07FF;  
    channels[1] = ((sbus_data[2] >> 3) | (sbus_data[3] << 5)) & 0x07FF;  
    // 其余通道类似处理  
}

中断接收与数据处理
建议使用DMA或UART空闲中断接收SBUS数据，以提高效率。以下为中断接收配置示例：

HAL_UART_Receive_IT(&huart1, sbus_data, 25);

调试与优化

信号稳定性测试
通过示波器检测SBUS信号波形，确保电平转换正确。检查UART接收数据是否完整，避免因噪声导致数据错误。

软件容错处理
增加超时检测和校验机制，防止因数据丢失或错误导致系统异常。例如，设置接收超时时间为10ms，超时后重新初始化UART。

性能优化
使用DMA传输减少CPU占用率。若需高实时性，可结合RTOS任务调度，确保SBUS数据及时处理。

通过以上硬件设计与软件开发流程，STM32F103可稳定实现SBUS信号的接收与解析，适用于无人机、机器人等需要遥控通信的场景。