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PX4二次开发——编译与启动脚本的修改

2023-05-16

PX4二次开发——编译和启动脚本的修改

一、在修改之前我们先了解一下目录结构

1.1 总目录结构

在这里插入图片描述

​ 上图，是源码目录

Src：目录是源码目录存放所有的源码，源码的查看都应该在这里。

Mavlink：是MAvlink的库目录，源码要调用这个库，如果我们要修改和添加MAVLINLK消息ID也是在这个目录下面。

NuttX：是NuttX的系统库，如果做二次开发，很少用到这个库。

Cmake：是存放的Cmake编辑脚本文件夹，其中Cmake/Configs是存放的不同硬件的编译脚本，nuttx_mindpx-v2_default是PIXHAWK这个硬件的编辑脚本，如果要添加驱动，添加系统功能的模块函数，要修改里面的编译选项，保证添加的模块文件，能够被编译到。

Romfs：是文件系统文件夹。里面存放的飞控系统的启动脚本，我们要修改启动脚本主要在这个文件夹里面。src/Romfs/px4fmu_common/init.d ,如rcS主要的启动脚本，还有其他的rc.XXX的脚本，传感器脚本，参数脚本等等，反正负责系统初始化的，如果自己定写了个功能模块要随系统启动那么就在这里添加启动。和linux系统的启动脚本非常相似。

Msg：是存放UORB消息主题的地方，如果要二次开发添加消息主题，就在这个文件夹里面添加修改。

1.2 子目录结构

Src这个目录比较重要，详细看看：

在这里插入图片描述

1.2.1 Drivers

Drivers是驱动文件夹，包括了所有的传感器驱动，三轴，地磁，加速度，超声波…

在这里插入图片描述

1.2.2 Examples

Examples是实例文件夹,入门PIXHAEK开发的一些很好的例子就在里面，其中最经典的是 px4_simple_app这个例子，要搞明白进程间通信UORB就是这个例程。

1.2.3 Modules

Modules是功能模块文件夹，什么位置估计，位置控制，指令控制…都在这个文件夹，也是二次开发主要要修改的文件夹。

在这里插入图片描述

1.2.4 Systemcmds

Systemcmds是系统指令文件夹，都是飞控的支持的命令的源码。比如top命令，reboot命令等等，这些命令都可以在终端操作。

总的来说，我们做应用进程，关注modules、drivers两个文件夹就好了。

二、再来谈谈编译脚本

​ 编译脚本的作用，是将这些人们写的程序编译成二进制文件供机器使用。

​ 这个PIXHAWK原生固件采用的Cmake编译脚本的书写方式，降低makefile的书写难度。我们只要掌握几个修改脚本就可以掌握系统的编译。

2.1 总的模块编译脚本的修改

​ 由前面我们所学习想要编译需要的指令（make px4_fmu-v3_default）知道，总的编译目录在Firmware->boards->px4->fmu-v3->deault.cmake当中，如下图

在这里插入图片描述

​ 这个文件夹是飞控硬件选择文件夹，根据不同的硬件，在刷固件时选择不同的版本编译后下载。那么我们需要编译什么模块，填写好正确的模块路径，系统就会编译里面的源码


# FMUv3 is FMUv2 with access to the full 2MB flash

px4_add_board(
	PLATFORM nuttx
	VENDOR px4
	MODEL fmu-v3
	LABEL default
	TOOLCHAIN arm-none-eabi
	ARCHITECTURE cortex-m4
	ROMFSROOT px4fmu_common
	IO px4_io-v2_default
	TESTING
	UAVCAN_INTERFACES 2
	SERIAL_PORTS
		GPS1:/dev/ttyS3
		TEL1:/dev/ttyS1
		TEL2:/dev/ttyS2
		TEL4:/dev/ttyS6
	DRIVERS
		adc/board_adc
		adc/ads1115
		barometer # all available barometer drivers
		batt_smbus
		camera_capture
		camera_trigger
		differential_pressure # all available differential pressure drivers
		distance_sensor # all available distance sensor drivers
		dshot
		gps
		#heater
		#imu # all available imu drivers
		imu/adis16448
		imu/adis16477
		imu/adis16497
		imu/l3gd20
		imu/lsm303d
		imu/invensense/icm20608g
		imu/invensense/icm20948
		imu/invensense/mpu6000
		imu/invensense/mpu9250
		irlock
		lights/blinkm
		lights/rgbled
		lights/rgbled_ncp5623c
		magnetometer # all available magnetometer drivers
		mkblctrl
		#optical_flow # all available optical flow drivers
		optical_flow/px4flow
		#osd
		pca9685
		pca9685_pwm_out
		#power_monitor/ina226
		#protocol_splitter
		pwm_input
		pwm_out_sim
		pwm_out
		px4io
		roboclaw
		tap_esc
		telemetry # all available telemetry drivers
		test_ppm
		tone_alarm
		uavcan
	MODULES
		airspeed_selector
		attitude_estimator_q
		battery_status
		camera_feedback
		commander
		dataman
		ekf2
		esc_battery
		events
		fw_att_control
		fw_pos_control_l1
		land_detector
		landing_target_estimator
		load_mon
		local_position_estimator
		logger
		mavlink
		mc_att_control
		mc_hover_thrust_estimator
		mc_pos_control
		mc_rate_control
		#micrortps_bridge
		navigator
		rc_update
		rover_pos_control
		sensors
		sih
		temperature_compensation
		vmount
		vtol_att_control
	SYSTEMCMDS
		bl_update
		#dmesg
		dumpfile
		esc_calib
		gpio
		hardfault_log
		i2cdetect
		led_control
		mixer
		motor_ramp
		motor_test
		mtd
		nshterm
		param
		perf
		pwm
		reboot
		reflect
		sd_bench
		system_time
		tests # tests and test runner
		top
		topic_listener
		tune_control
		usb_connected
		ver
		work_queue
	EXAMPLES
		fixedwing_control # Tutorial code from https://px4.io/dev/example_fixedwing_control
		hello
		hwtest # Hardware test
		#matlab_csv_serial
		px4_mavlink_debug # Tutorial code from http://dev.px4.io/en/debug/debug_values.html
		px4_simple_app # Tutorial code from http://dev.px4.io/en/apps/hello_sky.html
		rover_steering_control # Rover example app
		uuv_example_app
		work_item
	)

​ 我们只需要在MODULES里面加入我们写的一个应用程序所在的文件夹即可，这个编译就会跳转到该文件夹下，在该文件夹其实还是有个Cmakelist需要编写，是实现具体app编译的配置。接下来就看看子模块Cmakelist.txt的编写。

2.2 子模块的Cmakelsit的修改

​ 前面配置好的总的编译模块添加了，编译路径之后，实际上编译器是去寻找子模块下面的CmakeList.txt去进一步编译

​ 进入我们写应用的文件下，即src->module->airspeed_selectors当中,这里以这个模块为例。在这里插入图片描述

​ 下面是里面的代码，源就就是应用程序，剩下那个是依赖

############################################################################
#
#   Copyright (c) 2018 PX4 Development Team. All rights reserved.
#
# Redistribution and use in source and binary forms, with or without
# modification, are permitted provided that the following conditions
# are met:
#
# 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
#    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
# 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
#    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
#    the documentation and/or other materials provided with the
#    distribution.
# 3. Neither the name PX4 nor the names of its contributors may be
#    used to endorse or promote products derived from this software
#    without specific prior written permission.
#
# THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
# "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
# LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
# FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE
# COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
# INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
# BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS
# OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
# AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
# LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN
# ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
# POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
#
############################################################################
px4_add_module(
	MODULE modules__airspeed_selector
	MAIN airspeed_selector
	SRCS
		airspeed_selector_main.cpp
	DEPENDS
		git_ecl
		ecl_airdata
		AirspeedValidator
)

​ 以上就是如何将一个自己写的程序，正确填写到编译路径当中。那么如何开始自己写的模块呢，那就要在启动脚本中添加，接下来就是看看启动脚本如何启动我们自己编写的模块。

三、启动脚本修改

​ 上篇文章我们已经说过启动脚本是如何运行的，如果我们只是写一个固定翼程序，那么我只需在rc.fw_apps中写即可，其他的类推。主启动脚本，在我们在地面站选好机型后，会自动跳入到该子启动脚本把我们写的app打开。

在这里插入图片描述

四、总结

​ 综上，其实在我们写完一个应用程序，想让它跑起来，无非就是两个问题，一是否编译了，二是否跑起来了。编译问题，我们只需知道改一个总编译，它会跳转到子编译当中。启动问题，就进入启动脚本，看你使用的载具模型，在其中start即可。

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