BetaFlight代码解析（12）—电机输出系统

目的和范围

电机输出系统负责将飞行控制指令转换为驱动电机和舵机的PWM信号。该系统接收来自混控器的PID控制器输出和油门指令，并生成电子调速器（ESC）和舵机所需的精确时序信号。

系统架构

电机输出系统位于飞行控制流程的最后阶段，接收处理后的控制信号并将其转换为硬件特定的 PWM 输出。

电机输出系统概述

核心数据结构

PWM输出端口结构

该pwmOutputPort_t结构代表每个电机或伺服输出通道：

场地	类型	目的
channel	timerChannel_t	使用 CCR 寄存器和 TIM 实例配置定时器通道
pulseScale	float	脉冲宽度计算的比例因子
pulseOffset	float	脉冲定时偏移值
forceOverflow	bool	强制特定协议的定时器溢出
enabled	bool	通道启用/禁用状态
io	IO_t	输出的 GPIO 引脚分配

全球汽车管理

模拟信号处理

终点计算

该analogInitEndpoints()函数计算电机控制的PWM脉冲宽度范围，可处理普通飞行模式和3D飞行模式：

普通模式与3D模式操作

模式	解除武装价值	输出范围	死区
普通的	motorConfig->mincommand	minThrottle到maxthrottle	不适用
3D	flight3DConfig()->neutral3d	limit3d_low到limit3d_high	deadband3d_low到deadband3d_high

电机控制接口

汽车状态管理

该系统提供多种电机状态管理和验证功能：

伺服输出支持

电机输出系统还通过专用配置结构处理伺服控制：

伺服配置结构

场地	类型	目的
servoCenterPulse	uint16_t	中心位置脉冲宽度（通常为 1500μs）
servoPwmRate	uint16_t	更新频率（50-498Hz）
ioTags[MAX_SUPPORTED_SERVOS]	ioTag_t[]	伺服输出的 GPIO 引脚分配

伺服控制功能

• servoDevInit()根据配置初始化伺服输出通道
• pwmWriteServo()将 PWM 值写入指定的伺服索引

与定时器系统的集成

电机输出系统高度依赖硬件定时器抽象层来生成精确的PWM信号：

系统依赖关系

电机输出系统与 Betaflight 的多个其他子系统连接：

• PID控制器：接收电机混合的控制输出
• 遥控控制：flight3DConfig_t3D模式配置入口
• 功能系统：检查FEATURE_3D启用状态
• 电机配置：motorConfig_t用于定时参数
• 定时器系统：依赖于硬件定时器抽象层生成 PWM 信号。