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解析MWC的串口通讯正式版0407.docx

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解析MWC的串口通讯正式版0407.docx

解析MWC的串口通讯正式版0407

解析MWC的串口通讯

一使用的软件

二使用的MWC定义串口协议文件

updated04July

Multiwiiserialprotocolwasredesigned:

•tobelight,asbefore

•tobegeneric:

itcanbeusedtransparenltybyaGUI,OSD,telemetryorhomemadeconfigtool.

ienomorespecificOSDcodeshouldbecodedinmultiwii

•tobebitwireefficient:

onlyrequesteddataaretransmittedinabinaryformat

•tobequitesecure:

dataaresentwithachecksum,preventingcorruptedconfigurationtobeinjected.

•tobeheadersensitive:

asitisdesignedwithaspecificheader,itcanbemixedwithotherframe,likeGPSframe

ie,itwillbepossibletoconnecteitheraGUIoraGPSonthesameserialportwithoutchangingtheconf

•tobelesssensitivetoevolutions:

ieincaseofparameterevolution,themainprotocolwillremaincompatibleandtheGUIwillbemuchlessversiondependent.

variabledatalengthallowstoconsideronlythebeginningofamessage,leavingtheotheroctetsattheendtoextendtransparentlythemessage（forinstancetoaddanewPID）

IthoughtfirstaboutanimplementationofMavlink,butIthinkit'snotwhatIwaslookingfor.

Evenwithapartialimplementation,thepredefinedstructuresarenotlightenoughforwhatIhaveinmind.

Somemessagesarehoweverinspiredfrommavlinkstructure.

Themainruleremains:

Multiwiineversendssomethingonitsown.

Arequestmustbedoneineachcasetoretrieveorsetdata.

Eachmessagesreceivedareacknowledgedevenifthereisnodatainside.

Thereare2mainmessagestoconsider:

•requestmessagetomultiwii

•multiwiioutputmessage

requestmessagetomultiwii

Torequestsimpledatawithoutparameters/sendaspecificcommand/injectnewparametersinmultiwii

messagesareformatedlikethis:

$M>[datalength][code][data][checksum]

1octet'$'

1octet'M'

1octet'<'

1octet[datalength]

1octet[code]

severaloctets[data]

1octet[checksum]

[datalength]canbe0incaseofnoparamcommand

multiwiioutputmessage

messagesareformatedlikethis:

$M>[datalength][code][data][checksum]

1octet'$'

1octet'M'

1octet'>'

1octet[datalength]

1octet[code]

severaloctets[data]

1octet[checksum]

ifthemessageisunknown:

$M|[0][code][checksum]

1octet'$'

1octet'M'

1octet'|'

1octet0

1octet[unknowncode]

1octet[checksum]

三、对写入MWC的原文件分析

voidserialCom（）{//①MWC通过c=SerialRead（CURRENTPORT）;解析缓冲区的数据

uint8_tc,n;

staticuint8_toffset[UART_NUMBER];

staticuint8_tdataSize[UART_NUMBER];

staticenum_serial_state{//串口的几种状态

IDLE,//空闲？

HEADER_START,//数据头开始$

HEADER_M,//数据头M

HEADER_ARROW,//数据箭头《

HEADER_SIZE,//数据尺寸

HEADER_CMD,//指令

}c_state[UART_NUMBER];//=IDLE;//状态数组默认空闲

for（n=0;n

#if!

defined（PROMINI）//假如不是ATmega328版本执行该段代码

CURRENTPORT=n;

#endif

#defineGPS_COND//假如定义了GPS_COND执行该段代码

#ifdefined（GPS_SERIAL）

#ifdefined（GPS_PROMINI）

#defineGPS_COND

#else

#defineGPS_COND&&（GPS_SERIAL!

=CURRENTPORT）

#endif

#endif

#defineSPEK_COND//假如定义了SPEK_COND执行该段代码

#ifdefined（SPEKTRUM）&&（UART_NUMBER>1）

#defineSPEK_COND&&（SPEK_SERIAL_PORT!

=CURRENTPORT）

#endif

while（SerialAvailable（CURRENTPORT）GPS_CONDSPEK_COND）{//③while循环

uint8_tbytesTXBuff=（（uint8_t）（serialHeadTX[CURRENTPORT]-serialTailTX[CURRENTPORT]））%TX_BUFFER_SIZE;

//indicatesthenumberofoccupiedbytesinTXbuffer发送缓冲区占用字节标定。

if（bytesTXBuff>TX_BUFFER_SIZE-50）return;

//ensurethereisenoughfreeTXbuffertogofurther（50bytesmargin）确保发送缓冲区之手50字节的余量。

c=SerialRead（CURRENTPORT）;//读串口缓冲区serialBufferRX[数据指针][串口端口号]，该缓冲区的数据是由串口接收中断函数inlinestore_uart_in_buf（uint8_tdata,uint8_tportnum）获取的来自电脑的数据。

if（c_state[CURRENTPORT]==IDLE）//这是一组完整指令代码244D3C006464$M<\#0dd

{//串口状态空闲等待HEADER_START状态的到来。

c_state[CURRENTPORT]=（c=='$'）?

HEADER_START:

IDLE;//判定是$字符吗？

是进入HEADER_START状态。

if（c_state[CURRENTPORT]==IDLE）evaluateOtherData（c）;//evaluateallotherincomingserialdata

}

elseif（c_state[CURRENTPORT]==HEADER_START）

{

c_state[CURRENTPORT]=（c=='M'）?

HEADER_M:

IDLE;

}

elseif（c_state[CURRENTPORT]==HEADER_M）

{

c_state[CURRENTPORT]=（c=='<'）?

HEADER_ARROW:

IDLE;//是字符<吗？

是表示有数据要进入MWC，此前发送都是数据头。

}

elseif（c_state[CURRENTPORT]==HEADER_ARROW）

{//是ARROW字符，判定缓冲区的大小。

if（c>INBUF_SIZE）

{//nowweareexpectingthepayloadsize我们期望足够的数据占用缓冲区。

c_state[CURRENTPORT]=IDLE;//数据位置不够退出循环。

continue;//不执行该while循环包含的后面的语句，跳出开始下一轮循环。

}

dataSize[CURRENTPORT]=c;//缓冲区够，将收到的数据赋值给当前端口的数据尺寸数组dataSize[串口端口号]。

offset[CURRENTPORT]=0;//设置数据指针的偏移位0。

checksum[CURRENTPORT]=0;//初始化数据的校验和为0。

存入数组中。

indRX[CURRENTPORT]=0;//

checksum[CURRENTPORT]^=c;//说明数据长度是校验的第一个字母。

c_state[CURRENTPORT]=HEADER_SIZE;//thecommandistofollow

//MWC收到数据长度，后面就是电脑发送的数据了。

MWC串口状态进入HWADER_SIZE。

}

elseif（c_state[CURRENTPORT]==HEADER_SIZE）

{//MWC串口是在HEADER_SIZE状态吗?

cmdMSP[CURRENTPORT]=c;//在HEADER_SIZE状态收到的第一个数据是指令。

checksum[CURRENTPORT]^=c;//将该数据异或进入校验和的数组中去。

c_state[CURRENTPORT]=HEADER_CMD;//MWC收到数据后，说明在指令状态，MWC进入HEAFER_CMD状态。

}

elseif（c_state[CURRENTPORT]==HEADER_CMD&&offset[CURRENTPORT]

{

checksum[CURRENTPORT]^=c;//进入校验和异或。

inBuf[offset[CURRENTPORT]++][CURRENTPORT]=c;//MWC将收到的电脑数据存入缓冲区内。

offset[CURRENTPORT]加1。

}

elseif（c_state[CURRENTPORT]==HEADER_CMD&&offset[CURRENTPORT]>=dataSize[CURRENTPORT]）

{

//判定偏移指针大于等于数据预留位置大小吗？

if（checksum[CURRENTPORT]==c）

{//comparecalculatedandtransferredchecksum

//偏移指针大于等于数据预留位置大小，就将从电脑这次收到的数据作为校验和，与已经累计异或的checksum[]中的校验和数据对比，为真，表示，该数据包是有效的，可以调用下面的函数evaluateCommand（）进行，数据包的解析。

evaluateCommand（）;//wegotavalidpacket,evaluateit我们获得了一个有效的数据包，解析评估这些数据。

}

c_state[CURRENTPORT]=IDLE;//MWC串口开始进入空闲状态。

}

}//③while循环

}//②for循环

}①

四、对MWC的配置文件的原文件分析

…………

if（（time-time2）>40&&!

toggleRead&&!

toggleWrite）{//不按读写按钮发送的78个数据

time2=time;

int[]requests={MSP_IDENT,MSP_MOTOR_PINS,MSP_STATUS,MSP_RAW_IMU,MSP_SERVO,MSP_MOTOR,MSP_RC,MSP_RAW_GPS,MSP_COMP_GPS,MSP_ALTITUDE,MSP_BAT,MSP_DEBUGMSG,MSP_DEBUG};

//100=d115=s102=f103=g104=h105=I106=j107=k109=m110=n253254

sendRequestMSP（requestMSP（requests））;

}

if（（time-time3）>20&&!

toggleRead&&!

toggleWrite）{

sendRequestMSP（requestMSP（MSP_ATTITUDE））;//108=l

time3=time;

}

if（toggleReset）{

toggleReset=false;

toggleRead=true;

sendRequestMSP（requestMSP（MSP_RESET_CONF））;//MSP_RESET_COF=208

}

if（toggleRead）{//只要按读按钮就发送下面的代码36个

toggleRead=false;

int[]requests={MSP_BOXNAMES,MSP_PIDNAMES,MSP_RC_TUNING,MSP_PID,MSP_BOX,MSP_MISC};//116=t117=u111=o112=p113=q114=r

sendRequestMSP（requestMSP（requests））;

buttonWRITE.setColorBackground（green_）;

}

if（toggleCalibAcc）{

toggleCalibAcc=false;

sendRequestMSP（requestMSP（MSP_ACC_CALIBRATION））;

}

if（toggleCalibMag）{

toggleCalibMag=false;

sendRequestMSP（requestMSP（MSP_MAG_CALIBRATION））;

}

if（toggleWrite）{

toggleWrite=false;

//MSP_SET_RC_TUNING

payload=newArrayList（）;

payload.add（char（round（confRC_RATE.value（）*100）））;

payload.add（char（round（confRC_EXPO.value（）*100）））;

payload.add（char（round（rollPitchRate.value（）*100）））;

payload.add（char（round（yawRate.value（）*100）））;

payload.add（char（round（dynamic_THR_PID.value（）*100）））;

payload.add（char（round（throttle_MID.value（）*100）））;

payload.add（char（round（throttle_EXPO.value（）*100）））;

sendRequestMSP（requestMSP（MSP_SET_RC_TUNING,payload.toArray（newCharacter[payload.size（）]）））;

//MSP_SET_PID

payload=newArrayList（）;

for（i=0;i

byteP[i]=（round（confP[i].value（）*10））;

byteI[i]=（round（confI[i].value（）*1000））;

byteD[i]=（round（confD[i].value（）））;

}

…………………..

五、MWC处理指令的代码分析

voidevaluateCommand（）{

switch（cmdMSP[CURRENTPORT]）{

caseMSP_SET_RAW_RC:

for（uint8_ti=0;i<8;i++）{

rcData[i]=read16（）;

}

headSerialReply（0）;

break;

#ifGPS

caseMSP_SET_RAW_GPS:

f.GPS_FIX=read8（）;

GPS_numSat=read8（）;

GPS_coord[LAT]=read32（）;

GPS_coord[LON]=read32（）;

GPS_altitude=read16（）;

GPS_speed=read16（）;

GPS_update|=2;//NewdatasignalisationtoGPSfunctions

headSerialReply（0）;

break;

#endif

caseMSP_SET_PID:

for（uint8_ti=0;i

conf.P8[i]=read8（）;//处理来自电脑的数据从inBuf[]数组中

conf.I8[i]=read8（）;

conf.D8[i]=read8（）;

}

headSerialReply（0）;//处理完成后向电脑发送“$M>\#0\#0MSP_SET_PID”

break;

caseMSP_SET_BOX:

for（uint8_ti=0;i

conf.activate[i]=read16（）;

}

headSerialReply（0）;

break;

caseMSP_SET_RC_TUNING:

conf.rcRate8=read8（）;

conf.rcExpo8=read8（）;

conf.rollPitchRate=read8（）;

conf.yawRate=read8（）;

conf.dynThrPID=read8（）;

conf.thrMid8=read8（）;

conf.thrExpo8=read8（）;

headSerialReply（0）;

break;

caseMSP_SET_MISC:

#ifdefined（POWERMETER）

conf.powerTrigger1=read16（）/PLEVELSCALE;

#endif

headSerialReply（0）;

break;

caseMSP_IDENT:

headSerialReply（7）;

serialize8（VERSION）;//multiwiiversion

serialize8（MULTITYPE）;//typeofmulticopter

serialize8（MSP_VERSION）;//MultiWiiSerialProtocolVersion

serialize32（0）;//"capability"

break;

caseMSP_STATUS:

headSerialReply（10）;

serialize16（cycleTime）;

serialize16（i2c_errors_count）;

serialize16（ACC|BARO<<1|MAG<<2|GPS<<3|SONAR<<4）;

serialize32（

#ifACC

f.ANGLE_MODE<

f.HORIZON_MODE<

#endif

#ifBARO&&（!

defined（SUPPRESS_BARO_ALTHOLD））

f.BARO_MODE<

#endif

#ifMAG

f.MAG_MODE<

#endif

#ifdefined（SERVO_TILT）||defined（GIMBAL）

rcOptions[BOXCAMSTAB]<

#endif

#ifdefined（CAMTRIG）

rcOptions[BOXCAMTRIG]<

#endif

#ifGPS

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