iNavFlight之MSP v2 Sensor报文格式
Posted lida2003
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了iNavFlight之MSP v2 Sensor报文格式相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
iNavFlight之MSP v2 Sensor报文格式
1. MSP v2传感报文介绍
鉴于飞控近年来发展历程及趋势
- 设计成熟度的提升
- 大量传感器的应用
- 传感器干扰问题分析
- 硬件接口多样化问题
- 软件设计复杂度的提高
- 配置&使用的简洁化要求
在传感器应用领域，期望更多的标准化设计，MSPv2协议在拓展v1时，就考虑了这方面的需求。
- 硬件接口：Rx/Tx/VCC/GND (UART)
- 软件接口：MSP v2协议格式
- 报文解析：根据command来表征和区分不同传感器数据
2. MSP v2协议格式
+---+---+--------+---------+--------+------+---------+------------------------------+-------------+
| Multiwii Serial Protocol V2 length = 9 + payload size |
+---+---+--------+---------+--------+------+---------+------------------------------+-------------+
| $ | X | < ! > | flag(1) | cmd(2) | size(2) | payload(16bit len) | checksum_v2 |
+---+---+--------+---------+--------+------+---------+------------------------------+-------------+
- ‘$’：表示SOF(Start Of a frame)
- ‘X’：表示V2
- ‘<’: 表示request
- ‘>’：表示response
- ‘!’：表示error
- payload: 传感数据
这里要注意的一个问题是网络字节序，尤其是对通信比较熟悉的朋友。常规的逻辑是这样的：
发送端CPU字节序 — Host2Network转换字节序 —> 网络传输(大端字节序) — Network2Host转换字节序 —> 接收端CPU字节序
上述两个逻辑转换：Host2Network/Network2Host来确保发送和接受CPU能根据本地的存储字节序来解析多字节变量
【但是】飞控代码上看，串口收到报文以后，直接将buffer一个指针强行变换到定义的结构体上了。
【好嘛，这么粗暴处理！！！】STM32可是小端字节序的呀，这么大胆??? 猜测这些传感模块大都是小端字节序或者8位单片机，所以整个系统都是小端的，就没有大系统这么复杂了。
3. MSP v2传感代码流程
iNav应用代码从main开始进入，根据配置信息使能串口；当串口收到传感器MSP v2传感报文时，将信息送到mspProcessSensorCommand进行解析。
taskHandleSerial
└──> mspSerialProcess
└──> mspFcProcessCommand
└──> mspProcessSensorCommand
main
└──> init
└──> fcTasksInit //setTaskEnabled(TASK_SERIAL, true);
4. MSP v2 传感器
截止发稿日，在MSP v2协议上支持的传感器根据cmd(2)，有如下几种：
src/main/msp/msp_protocol_v2_sensor.h
#define MSP2_IS_SENSOR_MESSAGE(x) ((x) >= 0x1F00 && (x) <= 0x1FFF)
#define MSP2_SENSOR_RANGEFINDER 0x1F01
#define MSP2_SENSOR_OPTIC_FLOW 0x1F02
#define MSP2_SENSOR_GPS 0x1F03
#define MSP2_SENSOR_COMPASS 0x1F04
#define MSP2_SENSOR_BAROMETER 0x1F05
#define MSP2_SENSOR_AIRSPEED 0x1F06
4.1 光流传感报文-MSP2_SENSOR_RANGEFINDER
typedef struct __attribute__((packed))
uint8_t quality; // [0;255]
int32_t motionX;
int32_t motionY;
mspSensorOpflowDataMessage_t;
4.2 测距传感报文-MSP2_SENSOR_OPTIC_FLOW
mspSensorRangefinderDataMessage_t
typedef struct __attribute__((packed))
uint8_t quality; // [0;255]
int32_t distanceMm; // Negative value for out of range
mspSensorRangefinderDataMessage_t;
4.3 GPS传感报文-MSP2_SENSOR_GPS
typedef struct __attribute__((packed))
uint8_t instance; // sensor instance number to support multi-sensor setups
uint16_t gpsWeek; // GPS week, 0xFFFF if not available
uint32_t msTOW;
uint8_t fixType;
uint8_t satellitesInView;
uint16_t horizontalPosAccuracy; // [cm]
uint16_t verticalPosAccuracy; // [cm]
uint16_t horizontalVelAccuracy; // [cm/s]
uint16_t hdop;
int32_t longitude;
int32_t latitude;
int32_t mslAltitude; // cm
int32_t nedVelNorth; // cm/s
int32_t nedVelEast;
int32_t nedVelDown;
uint16_t groundCourse; // deg * 100, 0..36000
uint16_t trueYaw; // deg * 100, values of 0..36000 are valid. 65535 = no data available
uint16_t year;
uint8_t month;
uint8_t day;
uint8_t hour;
uint8_t min;
uint8_t sec;
mspSensorGpsDataMessage_t;
4.4 磁力计传感报文-MSP2_SENSOR_COMPASS
typedef struct __attribute__((packed))
uint8_t instance;
uint32_t timeMs;
int16_t magX; // mGauss, front
int16_t magY; // mGauss, right
int16_t magZ; // mGauss, down
mspSensorCompassDataMessage_t;
4.5 气压计传感报文-MSP2_SENSOR_BAROMETER
typedef struct __attribute__((packed))
uint8_t instance;
uint32_t timeMs;
float pressurePa;
int16_t temp; // centi-degrees C
mspSensorBaroDataMessage_t;
4.6 空速计传感报文-MSP2_SENSOR_AIRSPEED
mspSensorAirspeedDataMessage_t
typedef struct __attribute__((packed))
uint8_t instance;
uint32_t timeMs;
float diffPressurePa;
int16_t temp; // centi-degrees C
mspSensorAirspeedDataMessage_t;
5. 参考资料
【1】BetaFlight模块设计之三十二：MSP协议模块分析
【2】Multiwii Serial Protocol Version 2
【3】传感模块：MATEKSYS Optical Flow & LIDAR 3901-L0X
以上是关于iNavFlight之MSP v2 Sensor报文格式的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章