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SBUS协议及编解码

1、简介

SBUS本质是一种串口通信协议,采用100K的波特率,8位数据位,两位停止位,偶效验,即8E2的串口通信。

值得注意的有三点:

1.SBUS采用负逻辑,所以无论接收还是发送都要进行硬件取反(注意,一定要硬件取反),电路如下

这是我在网上看资料时看到的电路,实际上我用的是7404电路

2.SBUS有两种模式,

a.高速模式:每4ms发送一次

b.低速模式:每14ms发送一次

就是说每间隔4或者14ms这个串口就发送25个字节的数据,这25个字节的数据最多可以包含16个信息

3.100K的波特率不是标准波特率,一般串口工具都不能直接读取(所以不要直接用电脑调试,除非你的电脑写好了非标准串口),可以用单片机读取。

2.具体协议的格式如下:

[数据头] [第一个字节] [第二个字节] ......[第二十二的字节] [标志位] [数据尾]

数据头、标志位、数据尾 不携带信息,而且数据头和数据尾是固定的,数据头=0x0f; 数据尾=0x00;

数据头(1字节)+数据(22字节)+标志位(1字节)+数据尾(1字节)

3.编解码C语言源码

编码原理

一个信息是二进制的11bit,比如1111 1111 111就可以表示一个信息,一共16个这样的信息,按照顺序将这16个信息依次排成一串,得到一个176bit(11 *16)的数据,也就是22字节(176 / 8 = 22)的数据,再加上数据头数据尾校验位就组成了一个要通过串口传送的信息。每隔4或者14ms就传送一个这样的信息。

所以这16个信息每一个所能表示的最大值是2^11 = 2048,也就是他的精度。

标志位

标志位的高四位有特殊含义,第四位并没有使用,依照我的理解,第七位和第六位表示两个数字通道(通道17和18)信息(就是只有高低电平的通道,一般用来控制通断或者某个电机简单的启动或者停止,比如1表示启动电机0表示停止电机),第五位表示帧丢失,接收机红色LED亮起,我的理解是,如果这一位为1,表示这一帧信号出问题了,接收机红色LED亮起。第四位表示故障保护激活,意思应该是说如果这一位为1,激活接受方故障保护。

bit7 = ch17 = digital channel (0x80) bit6 = ch18 = digital channel (0x40) bit5 = Frame lost, equivalent red LED on receiver (0x20) bit4 = failsafe activated (0x10) bit3 = n/a bit2 = n/a bit1 = n/a bit0 = n/a

解码代码

buffer[]对应接收到的数据

_channels[]对应通道

_channels[0] = (buffer[1] (buffer[1]|buffer[2]<<8) & 0x07FF);

_channels[1] = ((buffer[2]>>3 |buffer[3]<<5) & 0x07FF);

_channels[2] = ((buffer[3]>>6 |buffer[4]<<2 |buffer[5]<<10) & 0x07FF);

_channels[3] = ((buffer[5]>>1 |buffer[6]<<7) & 0x07FF);

_channels[4] = ((buffer[6]>>4 |buffer[7]<<4) & 0x07FF);

_channels[5] = ((buffer[7]>>7 |buffer[8]<<1 |buffer[9]<<9) & 0x07FF);

_channels[6] = ((buffer[9]>>2 |buffer[10]<<6) & 0x07FF);

_channels[7] = ((buffer[10]>>5|buffer[11]<<3) & 0x07FF);

_channels[8] = ((buffer[12] |buffer[13]<<8) & 0x07FF);

_channels[9] = ((buffer[13]>>3|buffer[14]<<5) & 0x07FF);

_channels[10] = ((buffer[14]>>6|buffer[15]<<2|buffer[16]<<10) & 0x07FF);

_channels[11] = ((buffer[16]>>1|buffer[17]<<7) & 0x07FF);

_channels[12] = ((buffer[17]>>4|buffer[18]<<4) & 0x07FF);

_channels[13] = ((buffer[18]>>7|buffer[19]<<1|buffer[20]<<9) & 0x07FF);

_channels[14] = ((buffer[20]>>2|buffer[21]<<6) & 0x07FF);

_channels[15] = ((buffer[21]>>5|buffer[22]<<3) & 0x07FF);

编码代码

// SBUS header

packet[0] = 0x0F;

// 16 channels of 11 bit data

packet[1] = (unsigned char) ((channels[0] & 0x07FF));

packet[2] = (unsigned char) ((channels[0] & 0x07FF)>>8 | (channels[1] & 0x07FF)<<3);

packet[3] = (unsigned char) ((channels[1] & 0x07FF)>>5 | (channels[2] & 0x07FF)<<6);

packet[4] = (unsigned char) ((channels[2] & 0x07FF)>>2);

packet[5] = (unsigned char) ((channels[2] & 0x07FF)>>10 | (channels[3] & 0x07FF)<<1);

packet[6] = (unsigned char) ((channels[3] & 0x07FF)>>7 | (channels[4] & 0x07FF)<<4);

packet[7] = (unsigned char) ((channels[4] & 0x07FF)>>4 | (channels[5] & 0x07FF)<<7);

packet[8] = (unsigned char) ((channels[5] & 0x07FF)>>1);

packet[9] = (unsigned char) ((channels[5] & 0x07FF)>>9 | (channels[6] & 0x07FF)<<2);

packet[10] = (unsigned char) ((channels[6] & 0x07FF)>>6 | (channels[7] & 0x07FF)<<5);

packet[11] = (unsigned char) ((channels[7] & 0x07FF)>>3);

packet[12] = (unsigned char) ((channels[8] & 0x07FF));

packet[13] = (unsigned char) ((channels[8] & 0x07FF)>>8 | (channels[9] & 0x07FF)<<3);

packet[14] = (unsigned char) ((channels[9] & 0x07FF)>>5 | (channels[10] & 0x07FF)<<6);

packet[15] = (unsigned char) ((channels[10] & 0x07FF)>>2);

packet[16] = (unsigned char) ((channels[10] & 0x07FF)>>10 | (channels[11] & 0x07FF)<<1);

packet[17] = (unsigned char) ((channels[11] & 0x07FF)>>7 | (channels[12] & 0x07FF)<<4);

packet[18] = (unsigned char) ((channels[12] & 0x07FF)>>4 | (channels[13] & 0x07FF)<<7);

packet[19] = (unsigned char) ((channels[13] & 0x07FF)>>1);

packet[20] = (unsigned char) ((channels[13] & 0x07FF)>>9 | (channels[14] & 0x07FF)<<2);

packet[21] = (unsigned char) ((channels[14] & 0x07FF)>>6 | (channels[15] & 0x07FF)<<5);

packet[22] = (unsigned char) ((channels[15] & 0x07FF)>>3);

// flags

packet[23] = 0x00;

// footer

packet[24] = 0X00;

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