ROS功能包與STM32工程檔案：
藍奏雲：https://huffie.lanzouw.com/iN7w602ti37a
1 通信協定
STM32和ROS端各有一個資料發送函數和資料接收函數，發送和接受的資料以資料包的形式發送。
資料包的内容：
資料頭55aa + 資料位元組數size + 資料共用體 + 校驗crc8 + 資料尾0d0a
2 原理
2.1 收發資料方法簡述
首先，序列槽收發資料是一個位元組一個位元組的傳輸的。一個位元組最大表示資料是255，而往往我們需要傳遞的傳感器資料都是int/float類型的。
傳統的序列槽通信方法是将int/float資料分解成一個個位元組發送出去。
而這裡使用共用體，将資料通過共用體轉換為數組發送。
2.2 資料共用體的使用
共用體的規則：
- 共用體是結構體内不同成員共享記憶體的機制，各成員記憶體位址一緻
- 同一時刻隻能通路其中的一個成員
- 不同成員按照成員類型的性質進行記憶體通路。
共用體的建立：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
union Data
{
int i;
float f;
char str[20];
};
int main()
{
union Data data;
data.i = 10;
data.f = 220.5;
strcpy( data.str, "C Programming");
printf( "data.i : %d\n", data.i);
printf( "data.f : %f\n", data.f);
printf( "data.str : %s\n", data.str);
return 0;
}
最後賦給變量的值占用了記憶體位置，是以同一時間隻能用到一個成員。
如何使用共用體
在通信兩端都定義同樣資料結構的共用體，該共用體包含一個short/int/float類型的變量和一個unsigned char類型的數組，數組大小與變量位元組大小對應。這樣發送和接收資料時，隻發送或接收共用體中unsigned char數組的元素。
[外鍊圖檔轉存失敗,源站可能有防盜鍊機制,建議将圖檔儲存下來直接上傳(img-2H37g76m-1657014428833)(https://gitee.com/huffiema/pictures/raw/master/image/202203251701027-stm32-ros-1.png)]
3 準備工作
3.1 硬體準備
使用STM32序列槽+TTL轉USB子產品（CH340）+Linux裝置。
[外鍊圖檔轉存失敗,源站可能有防盜鍊機制,建議将圖檔儲存下來直接上傳(img-PNRHaaBv-1657014428835)(https://gitee.com/huffiema/pictures/raw/master/image/202203251702390-stm32-ros-2.png)]
注意事項：
- STM32和ROS的序列槽波特率必須一緻
- STM32序列槽和USB轉TTL子產品連接配接正确，RX-TX，TX-RX
- Linux裝置安裝好CH340/CH341驅動
- 確定序列槽在Linux系統上有超級使用者權限
- 将ROS功能包中mbot_linux_serial.cpp檔案中的序列槽裝置名字改為自己的裝置名
3.2 序列槽設定
檢視序列槽裝置
Linux裝置插上USB轉TTL子產品後，打開終端，輸入指令：
ls -l /dev/ttyUSB*
如果終端出現類似下面的輸出結果，說明序列槽裝置已經被識别
crw-rw---- 1 root dialout 188, 0 3月 25 17:07 /dev/ttyUSB0
設定序列槽權限
在終端中輸入下面指令：（注意自己的序列槽裝置名）
sudo chmod 777 /dev/ttyUSB0
source devel/setup.bash
如果沒有任何輸出，說明序列槽裝置設定權限成功。（每次重新啟動或重新插入序列槽裝置後都需要進行這樣的操作）
4 程式設計
4.1 STM32程式設計
工程檔案中提供的是STM32F103的程式，也可以在自己闆子的序列槽收發例程的基礎上進行修改，添加mbotLinuxUsart.c和mbotLinuxUsart.h到工程中即可。
函數調用方式如下：
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "mbotLinuxUsart.h"//引用該頭檔案是使用，通信協定的前提
//測試發送變量
short testSend1 =5000;
short testSend2 =2000;
short testSend3 =1000;
unsigned char testSend4 = 0x05;
//測試接收變量
int testRece1 =0;
int testRece2 =0;
unsigned char testRece3 = 0x00;
int main(void)
{
/*************** 硬體初始化 ***************/
delay_init(); //延時函數初始化
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //設定中斷優先級分組2
uart_init(115200); //序列槽初始化為115200
/***************循環程式 ***************/
while(1)
{
//将需要發送到ROS的資料，從該函數發出，前三個資料範圍（-32768 - +32767），第四個資料的範圍(0 - 255)
usartSendData(testSend1,testSend2,testSend3,testSend4);
//必須的延時
delay_ms(13);
}
}
/*************** 序列槽中斷服務程式 ***************/
void USART1_IRQHandler()
{
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
{
USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_RXNE);//首先清除中斷标志位
//從ROS接收到的資料，存放到下面三個變量中
usartReceiveOneData(&testRece1,&testRece2,&testRece3);
}
}
4.2 ROS程式設計
[[01_Ubuntu20.04安裝ROS Noetic|ROS安裝]]過程不再介紹
第一步
首先[[13_ROS系統基本功能的使用詳解（基本指令、節點、服務、啟動檔案、動态參數）]]（如果沒建立的話）
mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd catkin_ws/src
catkin_init_workspace
第二步
将topic_example功能包複制到src目錄下，然後回到工作空間目錄進行編譯
cd ..
catkin_make
5 測試
添加序列槽裝置權限
sudo chmod 777 /dev/ttyUSB0
source devel/setup.bash
打開新終端，啟動`ros master
roscore
打開新終端，啟動測試功能包
rosrun topic_example publish_node
可以看到從STM32接收到的資料。
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