【STM32】STM32单片机总目录
1、简介
S.BUS是一个串行通信协议，S.BUS是FUTABA提出的舵机控制总线，
S.bus使用RS232C串口的硬件协议作为自己的硬件运行基础。 使用TTL电平，即3.3V。 使用负逻辑，即低电平为“1”，高电平为“0”。 波特率：100000（100k），注意：不兼容波特率115200。
2、硬件电路
硬件取反电路如下，实际上就是一个很简单的三极管电路。Sbus的信号从基极输入，从集电极输出。基极输入 ‘0’，集电极上拉输出 ‘1’；基极输入 ‘1’，三极管导通，输出被拉低为 ‘0’，实现了反向。
或者
3、协议格式
协议帧很简洁，一帧包括25字节数据：
首部（1字节）+ 数据（22字节）+ 标志位（1字节）+ 结束符（1字节）
首部：起始字节 =0000 1111b （0x0f）
数据：22 字节的数据，分别代表16个通道的数据，也即是每个通道的值用了 11 位来表示，22x8/16 = 11
这样，每个通道的取值范围为 0~2047，低位在前、高位在后
标志位：1字节，高四位从高到低依次表示：
bit7：CH17数字通道
bit6：CH16数字通道
bit5：帧丢失(Frame lost)
bit4：安全保护(Failsafe)：失控保护激活位(0x10）判断飞机是否失控
bit3~bit0：低四位不用
结束符：0x00
4、协议解析
4.1 解析方法
将数据解析为通道的方法
4.2 示例一
void Sbus_Data_Count(uint8_t *buf)
{
CH[ 0] = ((int16_t)buf[ 2] >> 0 | ((int16_t)buf[ 3] << 8 )) & 0x07FF;
CH[ 1] = ((int16_t)buf[ 3] >> 3 | ((int16_t)buf[ 4] << 5 )) & 0x07FF;
CH[ 2] = ((int16_t)buf[ 4] >> 6 | ((int16_t)buf[ 5] << 2 ) | (int16_t)buf[ 6] << 10 ) & 0x07FF;
CH[ 3] = ((int16_t)buf[ 6] >> 1 | ((int16_t)buf[ 7] << 7 )) & 0x07FF;
CH[ 4] = ((int16_t)buf[ 7] >> 4 | ((int16_t)buf[ 8] << 4 )) & 0x07FF;
CH[ 5] = ((int16_t)buf[ 8] >> 7 | ((int16_t)buf[ 9] << 1 ) | (int16_t)buf[10] << 9 ) & 0x07FF;
CH[ 6] = ((int16_t)buf[10] >> 2 | ((int16_t)buf[11] << 6 )) & 0x07FF;
CH[ 7] = ((int16_t)buf[11] >> 5 | ((int16_t)buf[12] << 3 )) & 0x07FF;
CH[ 8] = ((int16_t)buf[13] << 0 | ((int16_t)buf[14] << 8 )) & 0x07FF;
CH[ 9] = ((int16_t)buf[14] >> 3 | ((int16_t)buf[15] << 5 )) & 0x07FF;
CH[10] = ((int16_t)buf[15] >> 6 | ((int16_t)buf[16] << 2 ) | (int16_t)buf[17] << 10 ) & 0x07FF;
CH[11] = ((int16_t)buf[17] >> 1 | ((int16_t)buf[18] << 7 )) & 0x07FF;
CH[12] = ((int16_t)buf[18] >> 4 | ((int16_t)buf[19] << 4 )) & 0x07FF;
CH[13] = ((int16_t)buf[19] >> 7 | ((int16_t)buf[20] << 1 ) | (int16_t)buf[21] << 9 ) & 0x07FF;
CH[14] = ((int16_t)buf[21] >> 2 | ((int16_t)buf[22] << 6 )) & 0x07FF;
CH[15] = ((int16_t)buf[22] >> 5 | ((int16_t)buf[23] << 3 )) & 0x07FF;
}
4.3 示例二
示例二是一个完成的STM32 HAL库代码
1）头文件文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-620184.html
// sbus.h
#ifndef SBUS_H
#define SBUS_H
#include "sys.h"
#define USART_BUF_SIZE 8 // HAL库USART接收Buffer大小
#define SBUS_DATA_SIZE 25 // 25字节
#define SBUS_PIN GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3 // PA2--TX, PA3--RX
#define SBUS_GPIO GPIOA
#define SBUS_ENCLK() __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); \
__HAL_RCC_USART2_CLK_ENABLE(); //使能GPIOA时钟//使能USART2时钟
struct SBUS_t{
uint8_t head; // 1字节首部
uint16_t ch[16]; // 16个字节数据
uint8_t flag; // 1字节标志位
uint8_t end; // 1字节结束
};
void SBUS_Init(void);
void SbusParseTask(void *arg);
#endif
2）源文件文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-620184.html
// sbus.c
#include "sbus.h"
#include "delay.h"
uint8_t usart_buf[USART_BUF_SIZE];
uint8_t sbus_rx_head = 0; // 发现起始字节 0x0F
uint8_t sbus_rx_sta = 0; // sbus 接收状态，0：未完成，1：已完成一帧接收
uint8_t sbus_rx_index; // 接收字节计数
uint8_t sbus_rx_buf[SBUS_DATA_SIZE]; // 接收sbus数据缓冲区
struct SBUS_t sbus; // SBUS 结构体实例化
UART_HandleTypeDef UART2_Handler; // 串口2配置句柄
void SBUS_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;
// 时钟使能
SBUS_ENCLK();
// 串口初始化配置
// 波特率100kbps，8位数据，偶校验(even)，2位停止位，无流控。
UART2_Handler.Instance = USART2;
UART2_Handler.Init.BaudRate = 100000;
UART2_Handler.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
UART2_Handler.Init.StopBits = UART_STOPBITS_2;
UART2_Handler.Init.Parity = UART_PARITY_EVEN;
UART2_Handler.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
UART2_Handler.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
// 引脚 配置
GPIO_Initure.Pin = SBUS_PIN; // PA2--TX, PA3--RX
GPIO_Initure.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_Initure.Pull = GPIO_PULLUP;
GPIO_Initure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
GPIO_Initure.Alternate = GPIO_AF7_USART2;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_Initure);
// 中断配置
HAL_NVIC_EnableIRQ(USART2_IRQn);
HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 3, 4);
HAL_UART_Init(&UART2_Handler); //HAL_UART_Init()会使能UART2
HAL_UART_Receive_IT(&UART2_Handler, (uint8_t *)usart_buf, USART_BUF_SIZE); //该函数会开启接收中断：标志位UART_IT_RXNE，并且设置接收缓冲以及接收缓冲接收最大数据量
}
/* USART2 中断服务函数 */
/* 实现对S.BUS协议缓存，头部为 0x0F,结尾为 0x00, 中间22Bytes16通道数据，1Byte标志符 */
void USART2_IRQHandler(void) //中断函数
{
uint8_t chr;
if ((__HAL_UART_GET_FLAG(&UART2_Handler, UART_FLAG_RXNE) != RESET)) // 接收中断
{
HAL_UART_Receive(&UART2_Handler, &chr, 1, 1000); // 接收一个字符
if (sbus_rx_sta == 0) // 接收未完成
{
if ((chr == 0x0F) || sbus_rx_head) // 找到首字节或已经找到首字节
{
sbus_rx_head = 1; // 标明已经找到首字母
if (sbus_rx_index < SBUS_DATA_SIZE) // 未接收到25个字符
{
sbus_rx_buf[sbus_rx_index] = chr; // 不断接收
sbus_rx_index ++;
}
else // 接收到25个字符了
{
sbus_rx_sta = 1; // 接收完成
sbus_rx_head = 0; // 清零，准备下一次接收
sbus_rx_index = 0;
}
}
}
}
HAL_UART_IRQHandler(&UART2_Handler);
}
/* 对SBUS协议数据进行解析 */
/* 实现对S.BUS协议缓存，头部为 0x0F,结尾为 0x00, 中间22Bytes16通道数据，1Byte标志符 */
void SbusParseTask(void *arg)
{
while (1)
{
if(sbus_rx_sta==1) // 接收完一帧
{
NVIC_DisableIRQ(USART2_IRQn); // 要关闭中断，防止读写混乱
sbus.head = sbus_rx_buf[0]; // 首部
sbus.flag = sbus_rx_buf[23]; // 标志符
sbus.end = sbus_rx_buf[24]; // 结尾
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;
printf("======================================\r\n");
printf("正常: head=0x0F, flag=0x00, end=0x00\r\n\r\n");
printf("head: %d\r\n", sbus.head);
printf(" %d, %d, %d, %d\r\n", sbus.ch[0], sbus.ch[1], sbus.ch[2], sbus.ch[3]);
printf(" %d, %d, %d, %d\r\n", sbus.ch[4], sbus.ch[5], sbus.ch[6], sbus.ch[7]);
printf(" %d, %d, %d, %d\r\n", sbus.ch[8], sbus.ch[9], sbus.ch[10], sbus.ch[11]);
printf(" %d, %d, %d, %d\r\n", sbus.ch[12], sbus.ch[13], sbus.ch[14], sbus.ch[15]);
printf("flag: %d\r\n", sbus.flag);
printf("end: %d\r\n", sbus.end);
printf("======================================\r\n\r\n");
delay_ms(500); // 先做完延时再开启中断与下一次捕获，否则延时期间中断到来，没有达到预期效果
NVIC_EnableIRQ(USART2_IRQn); // 打开串口中断
sbus_rx_sta = 0; // 准备下一次接收
}
else
{
delay_ms(500); // 免得异常时，到此处使得低优先级任务无法执行
}
}
}
到了这里，关于【SBUS】一文看懂SBUS协议的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
