APM 传感器驱动解析 --- 基本通信协议

 

原版英文文地址：https://ardupilot.org/dev/docs/code-overview-sensor-drivers.html

ArduPilot 支持来自许多不同制造商的多种传感器，例如测距仪（又名声纳，激光雷达）、气压计、GPS接收机等。

支持协议

        ArduPilot 支持多种协议，包括 I2C、SPI、UART  和 CANBUS 等，如果需要增加新的设备驱动，首先需要仔细阅读传感器或设备的数据手册，确定传感器使用的是哪一种协议。下文中将对 ArduPilot 常用的几种协议做简要介绍。

1，I2C协议

• 协议采用一主多从结构
• 一种相对简单的协议，适用于短距离（即小于1m）的通信
• 总线以100kHz或400kHz运行，但与其他协议相比，数据速率相对较低
• 通信只需要4根线缆(VCC, GND, SDA, SCL)

通信结构

 

通信时序图

2，SPI协议

• 一主一从通信
• 通信速度大于 20M
• 适用于短距离通信(10cm)
• 需要5根线缆(VCC, GND, SCLK, Master-Out-Slave-In, Master-In-Slave-Out) + 1 根片选使能信号

 

3，串口通信

• 一主一从通信
• 与I2C和SPI（即1m）相比，基于字符的协议适合于更长距离的通信
• 通信速率：57Kbps〜1.5Mbps
• 至少需要4个引脚（VCC，GND，TX，RX），以及2个可选引脚（清除发送，清除接收）

4，CANBUS协议

• 多主机总线，任何节点都可以在需要时启动数据传输
• 基于分组的协议，适用于非常长的距离
• 高速，通常为1 Mb（但是只有50％的总线比特率才能真正使用，而不会发生重大冲突）
• 至少需要3个引脚（GND，CAN HI，CAN LO）
• 点对点拓扑，不建议使用星号或存根拓扑
• 总线的每一端都需要端接电阻