iNavFlight之RC遥控MSP协议

1. RC摇杆MSP协议
2. 地面站配置 & MSP遥控器
- 2.1 iNav地面站-配置
- 2.2 iNav地面站-MSP遥控器
3. RC摇杆总体逻辑框架
- 3.1 摇杆信息获取
- 3.2 摇杆信息处理
- 3.3 摇杆处理初始化
4. RC摇杆代码设计框架
- 4.1 场景分析
- 4.2 模块化抽象
5. MSP摇杆代码设计
- 5.1 rxMspInit
- 5.2 rxMspFrameStatus
- 5.3 rxMspReadRawRC
- 5.4 rxMspFrameReceive
6. 整体Rx业务逻辑处理(processRx)
7. 参考资料

1. RC摇杆MSP协议

iNav在地面站配置工具中，有一个MSP遥控器。该遥控器模拟了一个RC遥控器，通过MSP协议将RC摇杆信息的发送给飞控。

因此，这里也就给第三方提供了遥控控制MSP协议接口，通过这个链路将可以给飞控发送RC摇杆信息。

2. 地面站配置 & MSP遥控器

2.1 iNav地面站-配置

使能MSP遥控器的方法，需要在iNav地面站配置软件里面选择接受模式为MSP。

2.2 iNav地面站-MSP遥控器

通过iNav地面站提供的遥控器UI界面，我们可以基本操作飞机。当然相对来说不是很方便：）

但是不管如何，我们可以基于MSP协议，通过MSP遥控器来操作飞机。当然如果换成自己的接收机就可以控制飞机了（无需修改任何开源代码）。

3. RC摇杆总体逻辑框架

以RC摇杆信息为中心，从逻辑角度，需要三个步骤：

摇杆信息获取
摇杆信息处理
摇杆处理初始化

3.1 摇杆信息获取

MSP协议命令：MSP_SET_RAW_RC(200)
任务频度：TASK_PERIOD_HZ(100)
任务优先级：TASK_PRIORITY_LOW

taskHandleSerial  //摇杆信息获取└──> mspFcProcessCommand└──> mspFcProcessInCommand  //case MSP_SET_RAW_RC└──> rxMspFrameReceive#define MSP_SET_RAW_RC                         200[TASK_SERIAL] = {.taskName = "SERIAL",.taskFunc = taskHandleSerial,.desiredPeriod = TASK_PERIOD_HZ(100),     // 100 Hz should be enough to flush up to 115 bytes @ 115200 baud.staticPriority = TASK_PRIORITY_LOW,},

3.2 摇杆信息处理

任务频度：TASK_PERIOD_HZ(10)
任务优先级：TASK_PRIORITY_HIGH

taskUpdateRxMain  //摇杆信息处理└──> processRx└──> calculateRxChannelsAndUpdateFailsafe[TASK_RX] = {.taskName = "RX",.checkFunc = taskUpdateRxCheck,.taskFunc = taskUpdateRxMain,.desiredPeriod = TASK_PERIOD_HZ(10),      // If event-based scheduling doesn't work, fallback to periodic scheduling.staticPriority = TASK_PRIORITY_HIGH,},

3.3 摇杆处理初始化

对C语言了解的同学，这里就不讲了：）

main  //摇杆处理初始化└──> init└──> rxInit

4. RC摇杆代码设计框架

4.1 场景分析

鉴于摇杆信息从使用场景上看，主要是两种类型和十三种串行遥控器协议。所以，从整体上设计上需要考虑这些种类的摇杆信息输入。

typedef enum {RX_TYPE_NONE = 0,RX_TYPE_SERIAL,RX_TYPE_MSP
} rxReceiverType_e;typedef enum {SERIALRX_SPEKTRUM1024 = 0,SERIALRX_SPEKTRUM2048,SERIALRX_SBUS,SERIALRX_SUMD,SERIALRX_IBUS,SERIALRX_JETIEXBUS,SERIALRX_CRSF,SERIALRX_FPORT,SERIALRX_SBUS_FAST,SERIALRX_FPORT2,SERIALRX_SRXL2,SERIALRX_GHST,SERIALRX_MAVLINK,
} rxSerialReceiverType_e;

4.2 模块化抽象

经过整理和抽象以后，每种摇杆信息的使用过程无不离开如下五个步骤：

rcInit
rcFrameStatus
rcProcessFrame
rcReadRaw
rcFrameReceive

5. MSP摇杆代码设计

本章重点介绍MSP摇杆的代码设计，当然我们依然按照逻辑思路和抽象化设计概念走。

rcInit ==> rxMspInit
rcFrameStatus ==> rxMspFrameStatus
rcProcessFrame ==> 无，这里不展开，因为有些协议有反馈遥控器一些ID信息等等之类操作。
rcReadRaw ==> rxMspReadRawRC
rcFrameReceive ==> rxMspFrameReceive

5.1 rxMspInit

基于MSP协议的RC摇杆初始化

将rxMspReadRawRC和rxMspFrameStatus两个处理函数挂上统一处理框架
支持18个RC摇杆通道
支持200ms超时处理

void rxMspInit(const rxConfig_t *rxConfig, rxRuntimeConfig_t *rxRuntimeConfig)
{UNUSED(rxConfig);rxRuntimeConfig->channelCount = MAX_SUPPORTED_RC_CHANNEL_COUNT;rxRuntimeConfig->rxSignalTimeout = DELAY_5_HZ;rxRuntimeConfig->rcReadRawFn = rxMspReadRawRC;rxRuntimeConfig->rcFrameStatusFn = rxMspFrameStatus;
}#define MAX_SUPPORTED_RC_CHANNEL_COUNT              18
#define DELAY_5_HZ (1000000 / 5)

5.2 rxMspFrameStatus

这个不难理解，无非就是MSP协议的RC摇杆只有两种状态：PENDING or COMPLETE

static uint8_t rxMspFrameStatus(rxRuntimeConfig_t *rxRuntimeConfig)
{UNUSED(rxRuntimeConfig);if (!rxMspFrameDone) {return RX_FRAME_PENDING;}rxMspFrameDone = false;return RX_FRAME_COMPLETE;
}

5.3 rxMspReadRawRC

获取当前某个通道的摇杆值。

static uint16_t rxMspReadRawRC(const rxRuntimeConfig_t *rxRuntimeConfigPtr, uint8_t chan)
{UNUSED(rxRuntimeConfigPtr);return mspFrame[chan];
}

5.4 rxMspFrameReceive

收到报文直接进行复制，且报文数据按照0 - MAX_SUPPORTED_RC_CHANNEL_COUNT 依次排列。
该报文接收函数是在MSP端口配置的时候进行调度的，因此不在MSP遥控模块进行初始化。

注：

void rxMspFrameReceive(uint16_t *frame, int channelCount)
{for (int i = 0; i < channelCount; i++) {mspFrame[i] = frame[i];}// Any channels not provided will be reset to zerofor (int i = channelCount; i < MAX_SUPPORTED_RC_CHANNEL_COUNT; i++) {mspFrame[i] = 0;}rxMspFrameDone = true;
}

6. 整体Rx业务逻辑处理(processRx)

略：详见void processRx(timeUs_t currentTimeUs)

注：这里就不再将代码一一罗列出来，看一遍加注释了。如果真有朋友有兴趣，请评论留言，我有机会一一整理。

7. 参考资料

【1】Multiwii Serial Protocol Version 2
【2】BetaFlight模块设计之三十二：MSP协议模块分析
【3】iNavFlight之MSP Sensor报文格式

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5.2 rxMspFrameStatus

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5.4 rxMspFrameReceive

6. 整体Rx业务逻辑处理(processRx)

7. 参考资料

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