APM+ 添加的代码说明

注意：这篇文章简绍的部分可能已过期，最新的以Github为准
这里说明我们hack了哪些代码，以及代码的简要说明。还是以多旋翼为例。固定翼的差不多，只是个别地方不一样。
添加的OSD主要代码都在文件夹./ardupilot/libraries/AP_OSD目录下。
1）AP_OSD_Var.h .cpp只是保存一些变量，比如要在屏幕上那个位置显示显示什么。初期写的时候分开了，其实没必要，可以移到AP_OSD_MAX7456.h里去，可能还能换点空间。
比如_panSpeed_XY[2];就是把速度显示在哪个位置。我们在cpp文件里写死了_panSpeed_XY[0] = 1; _panSpeed_XY[1] = 8;就是第1行，第8列。
另外的一些就是保存飞行数据的实际值。
miniosd有个配置工具很方便地修改这些位置，这些参数都是保存在芯片rom里。5imx上面泡泡老师写了很多关于miniosd的文章，大家可以参考。这里程序写死的原因是最大兼容原版APM固件，最低程度的修改而不影响原版固件。当然最大的原因是坑爹的2560芯片容量太小了，也不允许我们做过多的修改。后面还会有说明，我们为了把OSD加进去，注释掉一些不常用的代码。
2）AP_OSD_Stream.h .cpp只是为了可以使用printf这个函数来写max7456。
3）AP_OSD_MAX7456.h .cpp这个就是OSD的主要处理了
包括：
3-1）定义一些可以在地面站修改的参数。就是要不要显示那个东西。
3-2）max7456和2560是通过SPI通讯的，这里包括了max7456的初始化，以及读写操作。
3-3）AP_OSD_MAX7456::updateScreen()就是不断的更新屏幕上的值。这里我们把显示分为三个不同刷新频率，比如横滚角，俯仰角，水平线我们是10HZ（0.1秒）更新一次。而像电池信息我觉得不是特别需要实时，就1HZ（1秒）更新一次。
3-4）要写一些东西到7456，一般就是要4个函数。
setPanel(列，行); -------->要在哪个位置写
openPanel(); -------->告诉7456开始写了
printf("aaa"); -------->要写什么，因为我们重载了printf,所以这里会调用AP_OSD_MAX7456::write 而不是系统IO输出
closePanel(); -------->告诉7456我们写好了。
3-5）write_NVM就是更新7456的字库。
3-6）因为2560的SPI连了好几个设备，比如气压计，MPU6000，所以我们要操作7456前一定要先看看能不能抢到操作权限。_spi_sem->take(）和_spi_sem->take_nonblocking()就是这个作用，使用完一定要调用_spi_sem->give();这样其他设备才能用SPI总线。_spi->cs_assert(); 就是片选拉低，_spi->cs_release();就是片选拉高。
这个文件看着很长，其实大多数都是业务处理逻辑，核心部分就是7456的SPI操作部分。
好了，以上代码都是新添加的，并没有修改APM原来的代码。那么下面主要是修改了APM的代码。
1）SPI管脚配置
./libraries/AP_HAL_AVR/SPIDeviceManager_APM2.cpp
在APM2SPIDeviceManager::init函数的最后里添加了7456的SPI初始代码，不能把这段代码放在MPU6000初始化之前的，原因函数里有注释。

/* max7456 cs is on Arduino pin 53, PORTG3 */

AVRDigitalSource* max7456_cs = new AVRDigitalSource(_BV(3), PG);

/* max7456: run clock at 8MHz in high speed mode and 512kHz for low

* speed */

_max7456 = new AVRSPI0DeviceDriver(max7456_cs, SPI0_SPCR_500kHz, SPI0_SPCR_8MHz, SPI0_SPSR_8MHz);

_max7456->init();

_max7456这个参数在SPIDriver.h里添加

private:

AVRSPI0DeviceDriver* _mpu6k;

AVRSPI0DeviceDriver* _ms5611;

AVRSPI0DeviceDriver* _optflow_spi0;

AVRSPI0DeviceDriver* _max7456;

在函数APM2SPIDeviceManager::device里也加上7456部分。AP_HAL::SPIDevice_MAX7456这个变量在AP_HAL_Namespace.h里添加，如下：

enum SPIDevice {

       SPIDevice_Dataflash,

       SPIDevice_ADS7844,

       SPIDevice_MS5611,

       SPIDevice_MPU6000,

       SPIDevice_ADNS3080_SPI0,

       SPIDevice_ADNS3080_SPI3,

       SPIDevice_MAX7456,

};

2）主文件\ArduCopter\ArduCopter.pde里的修改（行数可能会不一样，这里仅参考）
包含头文件（废话？还是说一下吧）#139行

#include "AP_OSD_MAX7456.h"

定义7456的全局变量 #239

static AP_OSD_MAX7456 osdMax7456;      

添加定时处理函数 #879，我们放在靠后一点吧。毕竟OSD不是那么重要。少做一两次处理关系不大

{ write_osd,                       10,           50 },

实际的定时处理函数 #929，这个函数就是把要显示的值取出来，然后最后调用7456的updateScreen()函数，来在屏幕上显示一些东西。

static void write_osd(void)

{

if(osd_should_run <0)

       return;

osdMax7456._osd_vars->_BatteryVol = battery.voltage();

osdMax7456._osd_vars->_BatteryCurrent = battery.current_amps() * 100;

osdMax7456._osd_vars->_BatteryPercent = battery.capacity_remaining_pct();

osdMax7456._osd_vars->_BatteryConsum =   battery.current_total_mah();       //Total current consume since start up in amp/h

osdMax7456._osd_vars->_GPSSats = g_gps->num_sats;

osdMax7456._osd_vars->_GPSLongitude = g_gps->longitude / 10000000.0f;

osdMax7456._osd_vars->_GPSLatitude = g_gps->latitude / 10000000.0f;

osdMax7456._osd_vars->_GPSLongitudePrint = g_gps->longitude / 10000000000.0f;

osdMax7456._osd_vars->_GPSLatitudePrint = g_gps->latitude / 10000000000.0f;

osdMax7456._osd_vars->_groundSpeed = ahrs.groundspeed();

osdMax7456._osd_vars->_heading = (ahrs.yaw_sensor / 100) % 360;

osdMax7456._osd_vars->_throttle = g.rc_3.servo_out/10;

osdMax7456._osd_vars->_altitude = current_loc.alt / 100.0f;

//float climbRate = climb_rate / 100.0f;

osdMax7456._osd_vars->_pitch = ahrs.pitch * 57.2957795131;           //to degree *180/pi

osdMax7456._osd_vars->_roll = ahrs.roll * 57.2957795131;               //to degree *180/pi

//int8_t yaw = ahrs.yaw * 57.2957795131;               //to degree *180/pi

osdMax7456._osd_vars->_WPDirection = wp_bearing;

osdMax7456._osd_vars->_WPDistance = wp_distance;

//uint8_t wayPointNum = mission.get_current_nav_index();

osdMax7456._osd_vars->_homeDirection = home_bearing;

osdMax7456._osd_vars->_homeDistance = home_distance;

osdMax7456._osd_vars->_flyMode = control_mode;

osdMax7456._osd_vars->_startTime = hal.scheduler->millis()*0.001f;

osdMax7456.updateScreen();

}

3)对上面我们添加的全局变量初始化，是在\ArduCopter\system.pde里的static void init_ardupilot()里。我们还是放最后吧，尽量不干扰其他重要的处理，这个函数的最后加上：

osdMax7456.init();

osd_should_run = 1;

4）添加可以在地面站里修改的参数。注意添加参数的时候一定要小心，不要把原来的参数位置覆盖掉，APM官网有文章：http://dev.ardupilot.com/wiki/ ... eter/
\ArduCopter\parameters.h文件 #101行添加

k_param_osdMax7456,                             //41

\ArduCopter\Parameters.pde文件#1123行添加

// OSD driver

// @Group: OSD_

// @Path: ../libraries/AP_OSD/AP_OSD_MAX7456.cpp

GOBJECT(osdMax7456, "OSD_", AP_OSD_MAX7456),

这个真的很赞，完全体现了开源的优势，协议统一，可以不修改地面站。如果要修改可能要修改好多啊，missionplanner, APMPlanner，QGC等等。不像那些封闭的飞控，要定置一些东西还要学用他们的SDK，问题是还不一定能得到你想要的。打住，不说与代码无关的了。
5）更新MAX7456的字符集。这个是通过串口来更新的，更新程序就用miniosd的那个吧。因为我们只用了那个工具的这个功能，怕有人点了其他的按钮，所以我把其他的功能都删除了。只留一个更新字符集的功能。对固件代码来说，更新的部分如下：
\libraries\GCS_MAVLink\GCS.h里添加个变量和函数 #227行

//this allow us to detect if the user wanting upload max7456 fonts

uint8_t                 star_count;

void               uploadFont(mavlink_channel_t chan);

\ArduCopter\GCS_Mavlink.pde里函数GCS_MAVLINK::update(void)里 #877行添加

if (mavlink_active == 0 && (millis() - _cli_timeout) < 20000) {

               if (c == '*') {

                       star_count++;

               }

               else if(c != '\n' && c != '\r'){

                       star_count = 0;

               }

               if(star_count>=3){

                       uploadFont(chan);

                       star_count = 0;

               }

}

就是串口收到3个*号的时候认为是要传字符了。这个把miniosd的按个配置工具也稍微修改了。不是发3个回车，那样容易和mavlink混淆。
\ArduCopter\GCS_Mavlink.pde里实现函数 uploadFont(mavlink_channel_t chan); #940行
这个都是miniosd抄来的。很长不贴了。

6）注释掉的功能。坑爹的2560，芯片容量已经到极限了，加了OSD功能，代码太大，烧不进去了。所以忍痛割爱吧。把一些功能注释掉吧。如果需要，可以改回来，把其他的注释掉。总有不需要的吧^_^，你全要，那也没办法了，不要OSD的话，把那个static void write_osd(void)函数里的东西都注释掉就行了。
\ArduCopter\APM_Config.h里我把MOUNT注释掉了。换了8K的空间。我是没用过这个功能。你们需要吗？自己改回来吧。

7）还有那些啊，可能是有些头文件要添加吧。不太记得了。