PX4飞控开发基础：添加新的传感器驱动程序
Part 1. 基本流程
将传感器驱动程序添加到PX4软件堆栈涉及几个步骤，并且需要了解PX4架构以及C++编程。PX4固件以模块化方式构建，使得可以轻松集成额外的传感器。
了解PX4驱动程序框架：
首先，熟悉PX4驱动程序框架。PX4使用设备驱动程序框架，使得编写和集成新的传感器驱动程序更加容易。研究现有的驱动程序和uORB消息系统，以了解数据在系统中的流动方式。
创建您的传感器驱动程序：
- 设置：在
src/drivers/下创建一个新的驱动程序目录，并在其中包括您的驱动源文件。 - 初始化：实现初始化逻辑，包括设置I2C/SPI接口、检查传感器ID和设置默认传感器配置。
- 读取数据：实现从传感器读取数据的逻辑。这通常涉及通过I2C/SPI从传感器寄存器读取。
- 数据转换：将原始传感器数据转换为有意义的物理单位（例如，米，度）。
实现传感器接口：
这一点至关重要，因为它定义了您的传感器如何与PX4生态系统互动：
- uORB主题 ：如果它们还不存在，为您的传感器数据定义uORB主题。uORB是PX4的进程间通信（IPC）系统。
- 发布数据：修改您的驱动程序以将传感器数据发布到适当的uORB主题。这通常涉及创建一个uORB发布句柄并使用它来发布数据。
- 与传感器模块集成：确保您的传感器数据正确集成到PX4中相应的传感器模块（例如，陀螺仪，加速度计，磁力计）中。这可能涉及修改传感器模块以识别和使用您的新传感器的数据。
配置文件：
- RC脚本 ：修改启动脚本（位于
ROMFS/px4fmu_common/init.d-posix/rc.sensors目录中），以便在启动时自动启动您的驱动程序。 - 参数文件：如果您的传感器需要可配置的参数，请将它们添加到系统的参数列表中。
测试和验证：
- 通信测试：进行Bench Test以验证您的传感器是否正确初始化并能与PX4通信。
- 数据验证：验证发布到uORB主题的数据是否正确且单位符合预期。
- 飞行测试：在受控环境中进行飞行测试，以确保传感器在实际飞行条件下表现如预期。
额外提示：
- 检查现有驱动程序以获取参考；它们可以提供一个好的起点和最佳实践。
- 使用PX4飞控的工程debug排查方法（https://discourse.cloudkernel.cn/t/topic/114）
- 使用诸如
listener之类的调试工具在uORB主题上调试数据流。 - 咨询PX4开发者指南并与PX4社区沟通以获得帮助和更详细的指导。
请记住，实现传感器驱动程序需要对硬件（传感器）和软件（PX4）都有很好的理解。花时间彻底了解这两者。
Part 2. 代码讲解
以Kerloud mini中icm42670P imu驱动为例
文件icm42670p_main.cpp
- 驱动程序包含和设置：代码包括必要的PX4特定头文件，并定义了
ICM42670P类，该类管理与ICM42670P传感器的互动。 - print_usage函数 ：此函数提供了如何从命令行使用驱动程序的信息，列出了可用的命令及其选项。它是驱动程序接口的一部分，帮助用户了解如何操作驱动程序。
- instantiate函数 ：这是一个用于创建
ICM42670P驱动程序实例的工厂方法。它根据总线配置和提供的命令行参数处理驱动程序的设置。如果初始化失败，它将通过删除实例来清理并返回null。 - 主驱动命令（
icm42670p_main）：此函数作为从命令行调用驱动程序时的入口点。它处理命令行参数，并根据提供的命令（start、stop、status）控制驱动程序：
- start ：初始化并启动驱动程序。
- stop ：停止并清理驱动程序。
- status ：显示驱动程序的当前状态。
- 命令行参数处理：解析并应用传递给驱动程序的参数。它特别寻找
-R选项，该选项指定传感器的旋转设置。 - BusInstanceIterator ：这个实用工具用于遍历符合驱动程序要求的总线实例（如SPI或I2C总线），使驱动程序能够适用于多种硬件配置。
文件ICM42670P.cpp
- 类定义与初始化：定义了ICM42670P类，包括构造函数和析构函数，用于初始化和释放资源。
- 初始化与重置：
init()方法负责初始化SPI通讯并调用Reset()方法重置传感器。Reset()方法设置传感器到初始状态。 - 数据采集和处理：
RunImpl()方法根据传感器的状态执行不同的操作，包括重置、配置、从FIFO读取数据等。该方法还负责处理中断和定时采集数据。 - FIFO管理 ：包括读取FIFO计数、从FIFO读取数据、重置FIFO等功能。这些功能支持高效地从传感器收集数据。
- 配置和校验：
Configure()方法用于设置传感器的工作模式和参数。RegisterCheck()方法用于验证寄存器设置是否正确。 - 数据处理：包括处理加速度计和陀螺仪数据的方法，如
ProcessAccel()和ProcessGyro()，将原始数据转换成标准格式，并更新到PX4系统。 - 温度更新：
UpdateTemperature()方法读取并更新传感器的温度数据。 - 中断管理：包含配置和禁用数据准备好的中断的方法，如
DataReadyInterruptConfigure()和DataReadyInterruptDisable()。 - 辅助功能：包括打印状态、组合字节、设置和清除寄存器位的辅助函数。
总的来说，这段代码是一个完整的传感器驱动程序，负责初始化传感器，配置其参数，周期性地从传感器收集数据，并将这些数据整合到PX4系统中。
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