드라이버 개발

PX4 device drivers are based on the Device framework.

드라이버 생성

PX4 almost exclusively consumes data from uORB. 일반적인 주변 장치 유형에 대한 드라이버는 올바른 uORB 메시지(예: 자이로, 가속도계, 압력 센서 등)를 게시하여야 합니다.

The best approach for creating a new driver is to start with a similar driver as a template (see src/drivers).

INFO

More detailed information about working with specific I/O buses and sensors may be available in Sensor and Actuator Buses section.

INFO

Publishing the correct uORB topics is the only pattern that drivers must follow.

핵심 아키텍처

PX4 is a reactive system and uses uORB publish/subscribe to transport messages. 파일 핸들은 시스템의 핵심 작업에 필요하지 않거나 사용되지 않습니다. 두 가지 주요 API가 사용됩니다.

• PX4가 실행되는 시스템에 따라 파일, 네트워크 또는 공유 메모리 백엔드가 있는 게시/구독 시스템.
• 장치를 열거하고 구성을 가져오거나 설정할 수 있는 전역 장치 레지스트리. 이것은 연결 목록이나 파일 시스템에 대한 매핑처럼 간단할 수 있습니다.

장치 ID

PX4는 장치 ID를 사용하여 시스템 전체에서 개별 센서를 일관되게 식별합니다. 이러한 ID는 구성 매개변수에 저장되며, 센서 보정 값을 일치시키고 어떤 센서가 어떤 로그 파일 항목에 기록되는 지 결정합니다.

The order of sensors (e.g. if there is a /dev/mag0 and an alternate /dev/mag1) does not determine priority - the priority is instead stored as part of the published uORB topic.

디코딩 예제

시스템에 3개의 자력계가 있는 경우에는 비행 로그(.px4log)를 사용하여 매개변수를 덤프합니다. The three parameters encode the sensor IDs and MAG_PRIME identifies which magnetometer is selected as the primary sensor. 각 MAGx_ID는 24비트 숫자이며, 수동 디코딩을 하가 위하여 왼쪽에 0을 채워야 합니다.

CAL_MAG0_ID = 73225.0
CAL_MAG1_ID = 66826.0
CAL_MAG2_ID = 263178.0
CAL_MAG_PRIME = 73225.0

This is the external HMC5983 connected via I2C, bus 1 at address 0x1E: It will show up in the log file as IMU.MagX.

# device ID 73225 in 24-bit binary:
00000001  00011110  00001 001

# decodes to:
HMC5883   0x1E    bus 1 I2C

이것은 SPI, 버스 1, 슬레이브 선택 슬롯 5를 통하여 연결된 내부 HMC5983입니다. It will show up in the log file as IMU1.MagX.

# device ID 66826 in 24-bit binary:
00000001  00000101  00001 010

# decodes to:
HMC5883   dev 5   bus 1 SPI

그리고 이것은 SPI, 버스 1, 슬레이브 선택 슬롯 4를 통하여 연결된 내부 MPU9250 자력계입니다. It will show up in the log file as IMU2.MagX.

# device ID 263178 in 24-bit binary:
00000100  00000100  00001 010

#decodes to:
MPU9250   dev 4   bus 1 SPI

장치 ID 인코딩

장치 ID는 이 형식에 따른 24비트 숫자입니다. 첫 번째 필드는 위의 디코딩 예에서 최하위 비트입니다.

struct DeviceStructure {
  enum DeviceBusType bus_type : 3;
  uint8_t bus: 5;    // which instance of the bus type
  uint8_t address;   // address on the bus (eg. I2C address)
  uint8_t devtype;   // device class specific device type
};

The bus_type is decoded according to:

enum DeviceBusType {
  DeviceBusType_UNKNOWN = 0,
  DeviceBusType_I2C     = 1,
  DeviceBusType_SPI     = 2,
  DeviceBusType_UAVCAN  = 3,
};

and devtype is decoded according to:

#define DRV_MAG_DEVTYPE_HMC5883  0x01
#define DRV_MAG_DEVTYPE_LSM303D  0x02
#define DRV_MAG_DEVTYPE_ACCELSIM 0x03
#define DRV_MAG_DEVTYPE_MPU9250  0x04
#define DRV_ACC_DEVTYPE_LSM303D  0x11
#define DRV_ACC_DEVTYPE_BMA180   0x12
#define DRV_ACC_DEVTYPE_MPU6000  0x13
#define DRV_ACC_DEVTYPE_ACCELSIM 0x14
#define DRV_ACC_DEVTYPE_GYROSIM  0x15
#define DRV_ACC_DEVTYPE_MPU9250  0x16
#define DRV_GYR_DEVTYPE_MPU6000  0x21
#define DRV_GYR_DEVTYPE_L3GD20   0x22
#define DRV_GYR_DEVTYPE_GYROSIM  0x23
#define DRV_GYR_DEVTYPE_MPU9250  0x24
#define DRV_RNG_DEVTYPE_MB12XX   0x31
#define DRV_RNG_DEVTYPE_LL40LS   0x32

디버깅

For general debugging topics see: Debugging/Logging.

상세 로깅

Drivers (and other modules) output minimally verbose logs strings by default (e.g. for PX4_DEBUG, PX4_WARN, PX4_ERR, etc.).

Log verbosity is defined at build time using the RELEASE_BUILD (default), DEBUG_BUILD (verbose) or TRACE_BUILD (extremely verbose) macros.

Change the logging level using COMPILE_FLAGS in the driver px4_add_module function (CMakeLists.txt). 아래 코드 조각은 단일 모듈 또는 드라이버에 대해 DEBUG_BUILD 수준 디버깅을 활성화하에 필요한 변경 사항을 나타냅니다.

px4_add_module(
	MODULE templates__module
	MAIN module

	COMPILE_FLAGS
		-DDEBUG_BUILD

	SRCS
		module.cpp
	DEPENDS
		modules__uORB
	)

TIP

Verbose logging can also be enabled on a per-file basis, by adding #define DEBUG_BUILD at the very top of a .cpp file (before any includes).