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1、目的
为进一步扩展pixhawk的接口及功能，通过pixhawk现有接口（串口、I2C等）连接外部设备来实现，本节内容主要介绍串口通讯方式。
2、测试平台
硬件：pixhawk 2.4.8
px4固件版本：1.9.0
pixhawk串口采用SERIAL4: /dev/ttyS6，连接图如下：
3、功能实现
主要实现pixhawk从STM32串口端读取数据，并将数据发给PC，通过串口调试助手查看。
pixhawk端代码参考网上pixhawk串口通讯代码，具体如下：
/**
* @file px4_uorb_subs.c
*/
#include <stdio.h>
#include <termios.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdbool.h>
#include <errno.h>
#include <drivers/drv_hrt.h>
#include <systemlib/err.h>
#include <fcntl.h>
#include <systemlib/mavlink_log.h>
#include <px4_defines.h>
#include <px4_config.h>
#include <px4_posix.h>
#include <px4_shutdown.h>
#include <px4_tasks.h>
#include <px4_time.h>
static bool thread_should_exit = false; /**< px4_uorb_subs exit flag */
static bool thread_running = false; /**< px4_uorb_subs status flag */
static int rw_uart_task; /**< Handle of px4_uorb_subs task / thread */
static int uart_init(char * uart_name);
static int set_uart_baudrate(const int fd, unsigned int baud);
/**
* daemon management function.
*/
__EXPORT int rw_uart_main(int argc, char *argv[]);
/**
* Mainloop of daemon.
*/
int rw_uart_thread_main(int argc, char *argv[]);
/**
* Print the correct usage.
*/
static void usage(const char *reason);
static void
usage(const char *reason)
{
if (reason) {
warnx("%s\n", reason);
}
warnx("usage: px4_uorb_adver {start|stop|status} [-p <additional params>]\n\n");
}
int set_uart_baudrate(const int fd, unsigned int baud)
{
int speed;
switch (baud) {
case 9600: speed = B9600; break;
case 19200: speed = B19200; break;
case 38400: speed = B38400; break;
case 57600: speed = B57600; break;
case 115200: speed = B115200; break;
default:
warnx("ERR: baudrate: %d\n", baud);
return -EINVAL;
}
struct termios uart_config;
int termios_state;
/* 以新的配置填充结构体 */
/* 设置某个选项，那么就使用"|="运算，
* 如果关闭某个选项就使用"&="和"~"运算
* */
tcgetattr(fd, &uart_config); // 获取终端参数
/* clear ONLCR flag (which appends a CR for every LF) */
uart_config.c_oflag &= ~ONLCR;// 将NL转换成CR(回车)-NL后输出。
/* 无偶校验，一个停止位 */
uart_config.c_cflag &= ~(CSTOPB | PARENB);// CSTOPB 使用两个停止位，PARENB 表示偶校验
/* 设置波特率 */
if ((termios_state = cfsetispeed(&uart_config, speed)) < 0) {
warnx("ERR: %d (cfsetispeed)\n", termios_state);
return false;
}
if ((termios_state = cfsetospeed(&uart_config, speed)) < 0) {
warnx("ERR: %d (cfsetospeed)\n", termios_state);
return false;
}
// 设置与终端相关的参数，TCSANOW 立即改变参数
if ((termios_state = tcsetattr(fd, TCSANOW, &uart_config)) < 0) {
warnx("ERR: %d (tcsetattr)\n", termios_state);
return false;
}
return true;
}
int uart_init(char * uart_name)
{
int serial_fd = open(uart_name, O_RDWR | O_NOCTTY);
/*Linux中，万物皆文件，打开串口设备和打开普通文件一样，使用的是open（）系统调用*/
// 选项 O_NOCTTY 表示不能把本串口当成控制终端，否则用户的键盘输入信息将影响程序的执行
if (serial_fd < 0) {
err(1, "failed to open port: %s", uart_name);
printf("failed to open port: %s\n", uart_name);
return false;
}
printf("Open the %s\n",serial_fd);
return serial_fd;
}
/**
消息发布进程，会不断的接收自定义消息
*/
int rw_uart_main(int argc, char *argv[])
{
if (argc < 2) {
usage("missing command");
return 1;
}
if (!strcmp(argv[1], "start")) {
if (thread_running) {
warnx("px4_uorb_subs already running\n");
/* this is not an error */
return 0;
}
thread_should_exit = false;//定义一个守护进程
rw_uart_task = px4_task_spawn_cmd("rw_uart",
SCHED_DEFAULT,
SCHED_PRIORITY_DEFAULT,//调度优先级
2000,//堆栈分配大小
rw_uart_thread_main,
(argv) ? (char *const *)&argv[2] : (char *const *)NULL);
return 0;
}
if (!strcmp(argv[1], "stop")) {
thread_should_exit = true;
return 0;
}
if (!strcmp(argv[1], "status")) {
if (thread_running) {
warnx("\trunning\n");
}
else {
warnx("\tnot started\n");
}
return 0;
}
usage("unrecognized command");
return 1;
}
int rw_uart_thread_main(int argc, char *argv[])
{
char data = '0';
//char out_buf[5]="endl";
char buffer[5] = "";
/*
* TELEM1 : /dev/ttyS1
* TELEM2 : /dev/ttyS2
* GPS : /dev/ttyS3
* NSH : /dev/ttyS5
* SERIAL4: /dev/ttyS6
* N/A : /dev/ttyS4
* IO DEBUG (RX only):/dev/ttyS0
*/
int uart_read = uart_init("/dev/ttyS6");
if (false == uart_read)
return -1;
if (false == set_uart_baudrate(uart_read, 9600)) {
printf("[JXF]set_uart_baudrate is failed\n");
return -1;
}
printf("[JXF]uart init is successful\n");
//warnx("[rw_uart] starting\n");
thread_running = true;
//write(uart_read, &out_buf[0],4);
while (!thread_should_exit) {
read(uart_read, &data, 1);
if (data == 'R') {
for (int i = 0; i < 4; ++i) {
read(uart_read, &data, 1);
buffer[i] = data;
write(uart_read, &buffer[i], sizeof(buffer[i]));
data = '0';
usleep(5000);//5ms pause
}
printf("%s\n", buffer);
}
printf("rw_uart TX-test:running!\n");
usleep(1000000);
}
//write(uart_read, &out_buf[0],4);
warnx("[rw_uart] exiting.\n");
thread_running = false;
int fd=close(uart_read);
printf("close stauts: %d\n",fd);
return 0;
}4、实验结果
QGC端的Mavlink Console端输出结果：
PC串口调试助手：
结果与期望的功能一致。
5、问题
网上搜索的pixhawk串口通讯基本上实现的是读取功能，为实现发送功能，采用write函数。
参考网上例程，串口采用TELEM2(USART3)，发送数据时，存在只能在了进程启动后发送一段时间数据的问题。
后来更改为SERIAL4: /dev/ttyS6，程序正常，故初步判断TELEM2(USART3)串口发送数据可能其他进程也在调用，导致存在冲突。
最后附上参考的博客链接