深度解析FUTABA的SBUS协议(/天地飞遥控器的WBUS协议/Robomaster接收机的DBUS协议)到底是啥？

写在前面：

无论是SBUS（日本FUTABA，所以航模，车模爱好者都知道的公司，一个好点遥控器近万了），还是WBUS（天地飞遥控器接收机用），亦或者DBUS（Robomaster官方接收机用）。

划重点：

我们可以适当的认为，这三种协议其实全部都是由FUTABA公司最早的SBUS协议，换了个名字过来的。其协议解码代码目前完全兼容。

起源

楼主第一次知道SBUS协议，是因为当时高三比较闲，然后想着用松果派ONE（swm320vet7）做一个无人机飞控。当时一开始想着做个四轴飞控的，但是对于串级PID不是很会。。。所以就转战固定翼了（最后就做了个角度环的单环PID，比较稳）。当然代码也是全注释，完全开源的。大家有兴趣可以看看。

https://gitee.com/pineconepi/PineconePi_Pilot

当时，楼主用的是，天地飞7WTF-07遥控器（2018版），因为要做开源飞控，所以自然需要研究遥控器接受的协议。当时接收机传输遥控器舵杆值普遍的方式有两种：

1.通过PWM脉宽来表示舵杆值，每个通道都需要产生一路PWM。接收端（也就是负责解码SBUS单片机）需要捕获PWM脉宽。当时楼主一想，我遥控器8通道，要接8根线在松果派ONE飞控上，还得弄8路PWM脉宽捕获，太累了。SBUS1根线它不香吗？

2.通过SBUS协议（1根线，可看作Serial Tx)，传输高达16通道的数据。以下是SBUS协议的介绍：
S.BUS可以传输16个比例通道和2个数字（bool）通道。其硬件上基于RS232协议，采用TTL电平，但高位取反（负逻辑，低电平为“1”，高电平为“0”），通信波特率为100K（不兼容波特率115200）。
Start Byte = 0x0F。中间32个字节为16个通道的数据，每个通道用就是一个整形数，范围是0-2047。 高字节在前，低字节在后。
XOR（校验码）为包括头字节所有34个字节的异或校验。
Flags的定义：
bit7 = ch17 = digital channel (0x80)
bit6 = ch18 = digital channel (0x40)
bit5 = Frame lost, equivalent red LED on receiver (0x20)
bit4 = failsafe activated (0x10)
bit3 = n/a
bit2 = n/a
bit1 = n/a
bit0 = n/a

看完之后，楼主真的是觉得SBUS协议香香的。

继续划重点：

问题来了，看过上述对于SBUS协议的介绍后，咦？电平是负逻辑的？
楼主一开始，想，负逻辑简单啊，我直接把接收机传过来的数收过来，然后按位取反就行了。（我当时觉得自己真的是个天才，软件手段解决真的香）。 但是，经过我的实测，这样的办法是不行的。
那没招了，只能老老实实用硬件手段了。就用个npn三极管搭个非门就行了。

讲完了预备知识，我们现在来看软件实现（我用的swm320，但实际上，硬件平台是啥真的无所谓，解码逻辑大家可以直接移植，楼主当时正好与或非玩得比较愉快，所以就有了如下代码：

SBUS.h

#ifndef _SBUS_H_
#define _SBUS_H_

#include "swm320.h"

#define SBUS_RX_LEN	 25 //25ֽ

#define StartByte 0x0f
#define EndByte 0x00

typedef struct{//25ֽSBUS洢ṹ
	uint8_t Start;
	uint16_t Ch1;
	uint16_t Ch2;
	uint16_t Ch3;
	uint16_t Ch4;
	uint16_t Ch5;
	uint16_t Ch6;
	uint16_t Ch7;
	uint16_t Ch8;
	uint16_t Ch9;
	uint16_t Ch10;
	uint16_t Ch11;
	uint16_t Ch12;
	uint16_t Ch13;
	uint16_t Ch14;
	uint16_t Ch15;
	uint16_t Ch16;
	uint8_t Flag;
	uint8_t End;
}SBUS_Buffer;
void SBUS_Init(void);
void SBUS_Handle(void);
#endif

SBUS.c

#include "SBUS.h"

SBUS_Buffer SBUS;
uint8_t First_Byte_flag_SBUS=1; //首字节标志
uint8_t SBUS_RX_Finish=0;
uint8_t SBUS_RXIndex = 0;//当前接收字节数
uint8_t SBUS_RXBuffer[SBUS_RX_LEN] = {0};//接收缓冲
void SBUS_Init()
{
	//串口配置为波特率100kbps，
//8位数据，偶校验(even)，2位停止位，无流控。
//25字节
	UART_InitStructure UART_initStruct;
	
	PORT_Init(PORTC, PIN4, FUNMUX0_UART1_RXD, 1);	//GPIOC.4配置为UART1输入引脚
	PORT_Init(PORTC, PIN3, FUNMUX1_UART1_TXD, 0);	//GPIOC.3配置为UART1输出引脚
 	
 	UART_initStruct.Baudrate = 100000;
	UART_initStruct.DataBits = UART_DATA_8BIT;
	UART_initStruct.Parity = UART_PARITY_EVEN;
	UART_initStruct.StopBits = UART_STOP_2BIT;
	UART_initStruct.RXThreshold = 1;
	UART_initStruct.RXThresholdIEn = 1;
 	UART_Init(UART1, &UART_initStruct);
	UART_Open(UART1);
	printf("SBUS Init [OK]!\r\n");
}
void UART1_Handler(void)//中断函数
{
	uint32_t chr;
	if(UART_INTRXThresholdStat(UART1) || UART_INTTimeoutStat(UART1))
	{
		while(UART_IsRXFIFOEmpty(UART1) == 0)
		{
			if(UART_ReadByte(UART1, &chr) == 0)
			{
				if((chr==0x0f)||(First_Byte_flag_SBUS==0))
				{
					First_Byte_flag_SBUS=0;//首字节已识别
				if(SBUS_RXIndex < (SBUS_RX_LEN-2))
				{
					SBUS_RXBuffer[SBUS_RXIndex] = chr;
					SBUS_RXIndex++;
				}
				else if(SBUS_RXIndex < (SBUS_RX_LEN-1))
				{
					SBUS_RXBuffer[SBUS_RX_LEN-1] = chr;
					First_Byte_flag_SBUS=1;//准备再次识别首字节
					SBUS_RXIndex=0; //完成一帧（25字节）数据接收，准备下一次接收
					if((SBUS_RXBuffer[0]==StartByte)&&(SBUS_RXBuffer[24]==EndByte))
					{
	//					printf("SBUS RX Success!");
						SBUS_RX_Finish=1;//接收成功
					}
					else
					{
						SBUS_RX_Finish=0;//接收失败
					  First_Byte_flag_SBUS=1;//准备再次识别首字节
					  SBUS_RXIndex=0; //接收失败，准备下一次接收
//						printf("SBUS RX Error!");
					}
				}
			}
			}
		}
	}
}
void SBUS_Handle()
{
	if(SBUS_RX_Finish==1)
	{
		SBUS_RX_Finish=0;//准备下一次接收
		NVIC_DisableIRQ(UART1_IRQn);//从UART_RXBuffer读取数据过程中要关闭中断，防止读写混乱
		SBUS.Start=SBUS_RXBuffer[0];
		SBUS.Ch1=((uint16_t)SBUS_RXBuffer[1])|((uint16_t)((SBUS_RXBuffer[2]&0x07)<<8));
		SBUS.Ch2=((uint16_t)((SBUS_RXBuffer[2]&0xf8)>>3))|(((uint16_t)(SBUS_RXBuffer[3]&0x3f))<<6);
		SBUS.Ch3=((uint16_t)((SBUS_RXBuffer[3]&0xc0)>>6))|((((uint16_t)SBUS_RXBuffer[4])<<2))|(((uint16_t)(SBUS_RXBuffer[5]&0x01))<<10);
		SBUS.Ch4=((uint16_t)((SBUS_RXBuffer[5]&0xfe)>>1))|(((uint16_t)(SBUS_RXBuffer[6]&0x0f))<<7);
		SBUS.Ch5=((uint16_t)((SBUS_RXBuffer[6]&0xf0)>>4))|(((uint16_t)(SBUS_RXBuffer[7]&0x7f))<<4);
		SBUS.Ch6=((uint16_t)((SBUS_RXBuffer[7]&0x80)>>7))|(((uint16_t)SBUS_RXBuffer[8])<<1)|(((uint16_t)(SBUS_RXBuffer[9]&0x03))<<9);
		SBUS.Ch7=((uint16_t)((SBUS_RXBuffer[9]&0xfc)>>2))|(((uint16_t)(SBUS_RXBuffer[10]&0x1f))<<6);
		SBUS.Ch8=((uint16_t)((SBUS_RXBuffer[10]&0xe0)>>5))|(((uint16_t)(SBUS_RXBuffer[11]))<<3);
		SBUS.Ch9=((uint16_t)SBUS_RXBuffer[12])|(((uint16_t)(SBUS_RXBuffer[13]&0x07))<<8);
		SBUS.Ch10=((uint16_t)((SBUS_RXBuffer[13]&0xf8)>>3))|(((uint16_t)(SBUS_RXBuffer[14]&0x3f))<<5);
		SBUS.Ch11=((uint16_t)((SBUS_RXBuffer[14]&0xc0)>>6))|(((uint16_t)SBUS_RXBuffer[15])<<2)|(((uint16_t)(SBUS_RXBuffer[16]&0x01))<<10);
		SBUS.Ch12=((uint16_t)((SBUS_RXBuffer[16]&0xfe)>>1))|(((uint16_t)(SBUS_RXBuffer[17]&0x0f))<<7);
		SBUS.Ch13=((uint16_t)((SBUS_RXBuffer[17]&0xf0)>>4))|(((uint16_t)(SBUS_RXBuffer[18]&0x7f))<<4);
		SBUS.Ch14=((uint16_t)((SBUS_RXBuffer[18]&0x80)>>7))|(((uint16_t)SBUS_RXBuffer[19])<<1)|(((uint16_t)(SBUS_RXBuffer[20]&0x03))<<9);
		SBUS.Ch15=((uint16_t)((SBUS_RXBuffer[20]&0xfc)>>2))|(((uint16_t)(SBUS_RXBuffer[21]&0x1f))<<6);
		SBUS.Ch16=((uint16_t)((SBUS_RXBuffer[21]&0xe0)>>5))|(((uint16_t)SBUS_RXBuffer[22])<<3);
		SBUS.Flag=SBUS_RXBuffer[23];
	  SBUS.End=SBUS_RXBuffer[24];
		NVIC_EnableIRQ(UART1_IRQn);
	}
}

如有问题欢迎私信，或email:[email protected]