ardupilot开发 --- CAN BUS、DroneCAN 、UAVCAN 篇

1. CAN BUS、DroneCAN 、UAVCAN 区别

• UAVCAN是一种轻量级协议，旨在通过CAN BUS 在航空航天和机器人应用中实现可靠通信。 UAVCAN网络是分散的对等网络，其中每个对等体（节点）具有唯一的数字标识符 - 节点ID，并且仅需要为基本设置设置一个参数。有关协议的详细说明，请访问https://uavcan.org/
• DroneCAN的前身是UAVCAN。
• 物理连接为CAN BUS，使用DroneCAN协议（驱动）；
• 如 CAN_P1_DRIVER=1, 即物理接口CAN1使用的是CAN_D1_PROTOCOL设置的驱动程序（数据交互协议）。
• 大多数自动驾驶仪都有一个或两个CAN接口，用于连接不同的设备。ArduPilot最多可支持3个can接口。除了物理接口之外，还有一个表示特定协议的驱动器层和一个通过这些驱动器在CAN总线上通信的软件层（ArduPilot）。

2. CAN 总线设置

• 映射物理接口到哪个驱动器
  CAN_P1_DRIVER = 1,2,3
  CAN_P2_DRIVER = 1,2,3
  CAN_P3_DRIVER = 1,2,3

• 配置CAN驱动程序
  CAN_Dx_PROTOCOL = 0,1,4,6,7,8,10,11,12
  

• 配置后需要reboot.

• CAN_PX_BITRATE 在此接口上设置所需的传输速率，通常默认使用的比特率为1 Mbit。

• CAN_PX_DEBUG 允许输出调试消息，可以根据用户的偏好和需求设置调试级别。

• 参考文献：
  【1】https://doc.cuav.net/tutorial/copter/advanced-configuration/canbus.html
  【2】https://ardupilot.org/copter/docs/common-canbus-setup-advanced.html#

3. DroneCAN（UAVCAN）设置

• DroneCAN的前身是UAVCAN。

• Aurdupilot的UAVCAN驱动程序不支持当前版本的自动节点编号。所有节点都应明确设置ID。

• CAN_DX_UC_NODE - 自动驾驶仪的节点ID。

• CAN_D1_UC_ESC_BM - 允许发送ESC命令的位掩码。

• CAN_D1_UC_SRV_BM - 允许发送伺服命令的位掩码。

• UAVCAN是一种轻量级协议，旨在通过CAN总线在航空航天和机器人应用中实现可靠通信。 UAVCAN网络是分散的对等网络，其中每个对等体（节点）具有唯一的数字标识符 - 节点ID，并且仅需要为基本设置设置一个参数。

• 参考文献：
  【1】https://doc.cuav.net/tutorial/copter/advanced-configuration/common-uavcan-setup-advanced.html
  【2】https://ardupilot.org/copter/docs/common-uavcan-setup-advanced.html#dronecan-setup

CANDrone 设备使用记录

• 物理层：
  大多数运行ArduPilot的自动驾驶仪都有一个或两个CAN接口，用于连接不同的设备。ArduPilot最多可支持3个can接口。接口的设置可以提供冗余或最大吞吐量或两者的混合。这是通过三层方法实现的，除了物理接口之外，还有一个表示特定协议的驱动层和一个通过这些驱动程序在CAN总线上通信的软件层（ArduPilot）
  驱动层：
• 软件层（ardupilot层）
  每个物理接口可以虚拟地连接到最多三个驱动程序中的一个，这些驱动程序代表要使用的协议。例如，最常见的情况是所有接口都连接到DroneCAN驱动器。这种设置将为具有最多三个CAN接口的设备提供冗余，并为具有一个CAN接口设备提供完整功能。
• 每个物理端口都可以通过参数can_Px_driver关闭或连接到相应的驱动器，其中x是can端口的编号。该参数的值是将与该端口（接口）关联到驱动器的id。
• 每个启用的总线/驱动器将使用一块RAM存储器（而非闪存），具体取决于驱动器的类型以及是否启用了CANFD。例如，DroneCAN默认情况下会为其驱动程序分配12KB（如果是CANFD，则为24K），但如果由其硬件定义文件设置，则根据其默认值，不同的板可能会有所不同。CAN_Dx_UC_POOL参数可用于更改池大小。所需的池大小取决于所连接的DroneCAN外围设备所需的总线流量，有时对于GPS或Compass等外围设备可以减少，而ESCs等外围设备需要更多的总线流量从而需要更大的池大小
• 例如，最常见的设置将有一个驱动程序，所有接口都将连接到它。此配置中的CAN_P1_driver和CAN_P2_driver参数应设置为1（第一个驱动程序）。并且该驱动程序（CAN_D1_PROTOCOL）被设置为1（DroneCAN）。
• 更改任何CAN_Px_DRIVER或CAN_Dx_PROTOCOL后，必须重新启动自动驾驶仪才能进行更改。
• 启用接口并重新启动后，可以为每个启用的接口再设置两个参数：
  CAN_Px_BITRATE - sets the desired rate of transfer on this interface
  AN_Px_DEBUG - allows output of debug messages
  当任何接口与任何驱动程序关联时，该驱动程序将加载指定的协议
• 应该将驱动程序设置为使用某些协议。目前支持DroneCAN设备，编号为1，以及许多CAN ESCs和其他设备。参数CAN_Dx_PROTOCOL，其中x是驱动程序的编号，应填写该驱动程序的协议编号。协议更改后，必须重新启动自动驾驶仪才能进行更改。
• CAN ESCs：ESCs and Motors — Copter documentation (ardupilot.org)
• Dronecan
  DroneCAN是一种轻量级协议，旨在通过CAN总线在航空航天和机器人应用中进行可靠通信。DroneCAN网络是一个去中心化的对等网络，其中每个对等（节点）都有一个唯一的数字标识符—node ID，这是基本设置只需要设置的一个参数。
  Detailed description of protocol can be found at https://uavcan.org/
  DroneCAN Adapter Node
• 节点适配器
  用途：
  将 UART ports, I2C, SPI, and/or GPIOs设备映射成dronecan设备与飞控连接。例如：当飞控串口用完时可以用此节电器拓展串口。
• 2HPGPS 使用can通信提示Node ID 冲突的解决办法：
  Ardupilot检测到candrone设备就会在database中记录一个node id,由于调试频繁插拔了can设备，导致多次记录相同的node id,因此会提示node id冲突。配置参数CAN_Dx_UC_OPTION即可解决问题：
  
• 2HP GPS使用串口通信，GPS的罗盘无法识别？Ardupilot中只有GPS驱动没有有该磁罗盘型号的驱动？在线编译时没勾选？？