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一、IBUS協(xié)議

IBUS（Intelligent Bus）是一種用于電子設(shè)備之間通信的協(xié)議，采用串行通信方式，允許多設(shè)備通過單一數(shù)據(jù)線通信，較低延遲，支持多主機(jī)和從機(jī)結(jié)構(gòu)，常用于遙控器與天空端之間，富斯官網(wǎng)已公開協(xié)議，協(xié)議格式如下可見：

一共32字節(jié)，2 字節(jié)幀頭+28字節(jié)數(shù)據(jù)位 + 2字節(jié)校驗(yàn)位組成

解碼如下：

#define IBUS_USER_CHANNELS		10		
#define IBUS_LENGTH				0x20	
#define IBUS_COMMAND40			0x40	
#define IBUS_MAX_CHANNLES		14uint8_t rx_buffer[32] = {0};
uint16_t channel[IBUS_USER_CHANNELS] = {0};
uint16_t checksum_cal, checksum_ibus;void IBUS_READ_CHANNEL(uint8_t user_channels)
{uint16_t channel_buffer[IBUS_MAX_CHANNLES] = {0};if(rx_buffer[0] == IBUS_LENGTH && rx_buffer[1] == IBUS_COMMAND40){checksum_cal = 0xffff - rx_buffer[0] - rx_buffer[1];for(int i = 0; i < IBUS_MAX_CHANNLES; i++){channel_buffer[i] = (uint16_t)(rx_buffer[i * 2 + 3] << 8 | rx_buffer[i * 2 + 2]);checksum_cal = checksum_cal - rx_buffer[i * 2 + 3] - rx_buffer[i * 2 + 2];}checksum_ibus = rx_buffer[31] << 8 | rx_buffer[30];if(checksum_cal == checksum_ibus){for(int j = 0; j < user_channels; j++){channel[j] = channel_buffer[j];}}}HAL_UART_Receive_IT(IBUS_UART, rx_buffer, 32);
}

二、SBUS協(xié)議

SBUS（Serial Bus）也是一種用于遙控模型、無人機(jī)和其他應(yīng)用程序中的串行通信協(xié)議，特別是在飛控系統(tǒng)和遙控設(shè)備之間，以實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)傳輸。

采用串行通信，單線信號(hào)傳輸，支持最多16個(gè)通道的控制，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，可反向兼容PWM，設(shè)計(jì)考慮冗余性。

協(xié)議格式共有25字節(jié)數(shù)據(jù)，由首部（1字節(jié)）+ 數(shù)據(jù)（22字節(jié)）+ 標(biāo)志位（1字節(jié)）+ 結(jié)束符（1字節(jié)）組成

• 幀頭： 0x0F
• 數(shù)據(jù)： 22 字節(jié)的數(shù)據(jù)，分別代表16個(gè)通道的數(shù)據(jù)，也即是每個(gè)通道的值用了 11 位來表示，22x8/16 = 11，每個(gè)通道的取值范圍為 0~2047，低位在前、高位在后
• 標(biāo)志位： 1字節(jié)，高四位從高到低依次表示：
  bit7：CH17數(shù)字通道
  bit6：CH16數(shù)字通道
  bit5：幀丟失(Frame lost)
  bit4：安全保護(hù)(Failsafe)：失控保護(hù)激活位(0x10）判斷飛機(jī)是否失控
  bit3~bit0：低四位不用
• 結(jié)束符： 0x00

通道解析：

解碼如下：

#define USART_BUF_SIZE      8       
#define SBUS_DATA_SIZE      25      
struct SBUS_t{uint8_t head;                   // 1字節(jié)幀頭uint16_t ch[16];                // 16個(gè)通道數(shù)據(jù)uint8_t flag;                   // 1字節(jié)標(biāo)志位uint8_t end;                    // 1字節(jié)結(jié)束
};uint8_t usart_buf[USART_BUF_SIZE];
uint8_t sbus_rx_head = 0;               // 發(fā)現(xiàn)起始字節(jié) 0x0F
uint8_t sbus_rx_sta = 0;                // sbus 接收狀態(tài)，0：未完成，1：已完成一幀接收
uint8_t sbus_rx_index;                  // 接收字節(jié)計(jì)數(shù)
uint8_t sbus_rx_buf[SBUS_DATA_SIZE];    // 接收sbus數(shù)據(jù)緩沖區(qū)struct SBUS_t sbus;                     // SBUS 結(jié)構(gòu)體實(shí)例化void USART2_IRQHandler(void)                                            //中斷函數(shù)
{uint8_t chr;if ((__HAL_UART_GET_FLAG(&UART2_Handler, UART_FLAG_RXNE) != RESET)) // 接收中斷{HAL_UART_Receive(&UART2_Handler, &chr, 1, 1000);                // 接收一個(gè)字符if (sbus_rx_sta == 0)                                           // 接收未完成{if ((chr == 0x0F) || sbus_rx_head)                          // 找到首字節(jié)或已經(jīng)找到首字節(jié){sbus_rx_head = 1;                                       // 標(biāo)明已經(jīng)找到首字母if (sbus_rx_index < SBUS_DATA_SIZE)                     // 未接收到25個(gè)字符{sbus_rx_buf[sbus_rx_index] = chr;                   // 不斷接收sbus_rx_index ++;}else                                                    // 接收到25個(gè)字符了{sbus_rx_sta = 1;                                    // 接收完成sbus_rx_head = 0;                                   // 清零，準(zhǔn)備下一次接收sbus_rx_index = 0;}}}}HAL_UART_IRQHandler(&UART2_Handler);
}/* 對(duì)SBUS協(xié)議數(shù)據(jù)進(jìn)行解析                                                      */
/* 實(shí)現(xiàn)對(duì)S.BUS協(xié)議緩存，頭部為 0x0F,結(jié)尾為 0x00, 中間22Bytes16通道數(shù)據(jù)，1Byte標(biāo)志符 */
void SbusParseTask(void *arg)
{while (1){if(sbus_rx_sta==1)                          // 接收完一幀{NVIC_DisableIRQ(USART2_IRQn);           // 要關(guān)閉中斷，防止讀寫混亂sbus.head = sbus_rx_buf[0];             // 首部sbus.flag = sbus_rx_buf[23];            // 標(biāo)志符sbus.end  = sbus_rx_buf[24];            // 結(jié)尾sbus.ch[0] =((sbus_rx_buf[2]<<8)  + (sbus_rx_buf[1])) & 0x07ff;          sbus.ch[1] =((sbus_rx_buf[3]<<5)  + (sbus_rx_buf[2]>>3)) & 0x07ff;sbus.ch[2] =((sbus_rx_buf[5]<<10) + (sbus_rx_buf[4]<<2) + (sbus_rx_buf[3]>>6)) & 0x07ff;sbus.ch[3] =((sbus_rx_buf[6]<<7)  + (sbus_rx_buf[5]>>1)) & 0x07ff;sbus.ch[4] =((sbus_rx_buf[7]<<4)  + (sbus_rx_buf[6]>>4)) & 0x07ff;sbus.ch[5] =((sbus_rx_buf[9]<<9)  + (sbus_rx_buf[8]<<1) + (sbus_rx_buf[7]>>7)) & 0x07ff;  sbus.ch[6] =((sbus_rx_buf[10]<<6) + (sbus_rx_buf[9]>>2)) & 0x07ff;sbus.ch[7] =((sbus_rx_buf[11]<<3) + (sbus_rx_buf[10]>>5)) & 0x07ff;sbus.ch[8] =((sbus_rx_buf[13]<<8)  + sbus_rx_buf[12]) & 0x07ff;sbus.ch[9] =((sbus_rx_buf[14]<<5)  + (sbus_rx_buf[13]>>3)) & 0x07ff;sbus.ch[10]=((sbus_rx_buf[16]<<10) + (sbus_rx_buf[15]<<2) + (sbus_rx_buf[14]>>6)) & 0x07ff;sbus.ch[11]=((sbus_rx_buf[17]<<7)  + (sbus_rx_buf[16]>>1)) & 0x07ff;sbus.ch[12]=((sbus_rx_buf[18]<<4)  + (sbus_rx_buf[17]>>4)) & 0x07ff;sbus.ch[13]=((sbus_rx_buf[20]<<9)  + (sbus_rx_buf[19]<<1) + (sbus_rx_buf[18]>>7)) & 0x07ff;sbus.ch[14]=((sbus_rx_buf[21]<<6) + (sbus_rx_buf[20]>>2)) & 0x07ff;sbus.ch[15]=((sbus_rx_buf[22]<<3) + (sbus_rx_buf[21]>>5)) & 0x07ff;delay_ms(500);                          // 先做完延時(shí)再開啟中斷與下一次捕獲，否則延時(shí)期間中斷到來，沒有達(dá)到預(yù)期效果NVIC_EnableIRQ(USART2_IRQn);            // 打開串口中斷sbus_rx_sta = 0;                        // 準(zhǔn)備下一次接收   }else{delay_ms(500);                          // 免得異常時(shí)，到此處使得低優(yōu)先級(jí)任務(wù)無法執(zhí)行}}
}

三、PPM信號(hào)

PPM（Pulse Position Modulation，脈沖位置調(diào)制）信號(hào)是一種用于傳輸控制信號(hào)的調(diào)制方式，尤其在遙控系統(tǒng)中非常常見。PPM信號(hào)通過改變脈沖在時(shí)間上的位置來代表不同的信息，在遙控模型、無人機(jī)和一些工業(yè)控制系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。

采用串行通信，信號(hào)頻率只有50Hz，略遜于ibus和sbus，對(duì)于一些高精度儀器不可用。

這里提一下，PWM表示脈沖寬度調(diào)制，也就是高電平維持的時(shí)間，而PPM實(shí)質(zhì)上就是將多個(gè)通道的PWM放到“一根線”上進(jìn)行傳輸，一個(gè)完整的PPM信號(hào)幀包含了多個(gè)通道的PWM值。

PPM信號(hào)一幀數(shù)據(jù)分為低電平（0.5ms）+高電平（0.5ms-1.5ms），高電平長度與PWM占空比成正比。因?yàn)橐粠盘?hào)最多要2ms，信號(hào)周期為20ms，所以理論一次PPM信號(hào)可以發(fā)送10幀數(shù)據(jù)，但是由于要確定幀頭信號(hào)，所以要加入同步幀，真正的PPM信號(hào)里面最多有9幀數(shù)據(jù)幀。

解析方式：①外部中斷 ②定時(shí)器輸入捕獲

考慮安全條件下，建議使用定時(shí)器輸入捕獲方式進(jìn)行解碼，具體解碼參考如下：

uint16_t PPM_Sample_Cnt=0;
uint32_t PPM_Time=0;
uint16_t PPM_Okay=0;
uint16_t PPM_Databuf[8]={0};   //PPM信號(hào)存儲(chǔ)
uint8_t TIM2_CH2_CAPTURE_STA=0;void TIM2_IRQHandler(void)
{if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_CC2)==!RESET)//捕獲中斷{if(TIM2_CH2_CAPTURE_STA&0x01)//符合條件的話說明上次捕獲了高電平，那么這次捕獲的一定是低電平{PPM_Time=TIM_GetCapture2(TIM2);if(PPM_Time>0)PPM_Time++;			if(PPM_Okay==1){PPM_Databuf[PPM_Sample_Cnt]=PPM_Time;PPM_Sample_Cnt++;if(PPM_Sample_Cnt>8)PPM_Okay=0;}if(PPM_Time>7000)//識(shí)別到幀尾{PPM_Okay=1;PPM_Sample_Cnt=0;}    TIM_OC2PolarityConfig(TIM2,TIM_ICPolarity_Rising);TIM2_CH2_CAPTURE_STA=0;//清掉標(biāo)志位準(zhǔn)備開始下一次上升沿和下降沿檢測(cè)}else{TIM_SetCounter(TIM2,0);//以上為清零            TIM2_CH2_CAPTURE_STA|=0x01;//高電平指示被賦值TIM_OC1PolarityConfig(TIM2,TIM_ICPolarity_Falling); //當(dāng)捕獲上升沿后改為捕獲下降沿}        }TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC2|TIM_IT_Update); //清除中斷標(biāo)志位，一定不要忘，要不然下次進(jìn)不了中斷    
}