源：Crazyflie笔记五: CRTP 实时通信协议（一）
这里详细介绍了 Crazyflie 的 CRTP实时通信协议的相关内容，由于内容很长，分几篇博文来讲述。这里是第一节内容。欢迎交流：30175224@qq.com。新浪长沙@WalkAnt，转载本博客文章，请注明出处，谢谢。
7.1 CRTP通信包
英文参考：http://wiki.bitcraze.se/projects:crazyflie:firmware:comm_protocol
CRTP是Crazyflie的通信协议（Crazy RealTime Protocol）。该协议分3层。
第一层：CRTP Link。负责在PC与Crazyflie之间传输数据包。主要处理包长度，包错误信息。
第二层：CRTP Packet handling。将数据包传递给相应的飞行器子系统和PC控制软件。
第三层：Application/ports。代表发送和接受数据包的相应子系统。
1、数据通道
CRTP Link层对应的数据通道：
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UART link |
主要用于早期开发。 |
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USB link |
micro USB端口。 |
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radio link |
主要使用2.4 GHz NordicSemi的nRF24L01芯片。 |
2、数据端口
当前端口分配：
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端口号 Port |
数据端口 |
用途 |
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0 |
Console 采用consoleprintf函数可以将调试信息输出到PC端。 |
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2 |
读写Crazyflie参数，这些参数在源码中用宏来表示。 |
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3 |
发送roll\pitch\yaw\thrust控制指令。 |
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5 |
设置日志变量，这些日志变量将会以指定的周期发送。日志变量在源码中用宏来表示。 |
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14 |
用于调试PC端UI界面程序，只针对Crazyflie Python API。 |
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15 |
用于控制和访问通信链路层 |
A) 关于console数据端口:
英文参考：http://wiki.bitcraze.se/projects:crazyflie:firmware:console
Console 采用consoleprintf函数可以将调试信息输出到PC端。
Console端口用于Crazyflie飞行器向PC机单向打印信息，采用consoleprintf函数。飞行器端的console缓存长度为31个字节（0-30），当以下任一条件满足则发送。
1）输出缓存满31字节，字符串则自动发送到PC机；
2）字符串带\n或者\r，也触发字符串发送；
3）调用flush命令也会发送。
B) 关于Commander数据端口
英文参考：http://wiki.bitcraze.se/projects:crazyflie:crtp:commander
Commander端口，用来发送roll\pitch\yaw\thrust控制指令。一旦通信连接建立，这些roll\pitch\yaw\thrust数据包将被发送，这些值将会不断更新。
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Name |
Byte |
Size |
Type |
Comment |
|
Roll |
0-3 |
4 |
float |
Roll值 |
|
Pitch |
4-7 |
4 |
float |
Pitch值 |
|
Yaw |
8-11 |
4 |
float |
Yaw值 |
|
Thrust |
12-13 |
2 |
uint16_t |
Thrust值 |
C) 关于LOG数据端口
英文参考：http://wiki.bitcraze.se/projects:crazyflie:firmware:log#communication_protocol
LOG数据端口就是用来在Crazyflie飞行期间，实时将log数据传回PC端显示。每一个日志变量都属于一个group组，并有一个name名字。
在log.h源码中，日志变量通过一系列宏指令来定义。所有的日志变量都被定义在一个log group组里，例如：
LOG_GROUP_START(stabilizer)
LOG_ADD(LOG_FLOAT, roll, &eulerRollActual)
LOG_ADD(LOG_FLOAT, pitch, &eulerPitchActual)
LOG_ADD(LOG_FLOAT, yaw, &eulerYawActual)
LOG_GROUP_STOP(stabilizer)
|
宏 |
用法 |
|
LOG_GROUP_START(grp_name) |
开始一个log group的定义，其中grp_name为组名 |
|
LOG_GROUP_STOP(grp_name) |
停止一个log group的定义 |
|
LOG_ADD(type, name, address) |
添加一个log变量。 type 是变量类型； name 是发送到地面站的变量名字； address 是源码中真实变量的地址。 |
日志变量的变量类型，列举如下：
|
类型定义 |
对应的C99变量类型 |
说明 |
|
LOG_UINT8 |
uint8_t |
|
|
LOG_UINT16 |
uint16_t |
|
|
LOG_UINT32 |
uint32_t |
|
|
LOG_INT8 |
int8_t |
|
|
LOG_INT16 |
int16_t |
|
|
LOG_INT32 |
int32_t |
|
|
LOG_FLOAT |
float |
IEEE 754 binary32 (single precision float) |
|
LOG_FP16 |
N/A? |
IEEE 754 binary16, intended for log report only (not in memory) |
3、CRTP通信包的结构
CRTP数据包，由一个8-bit header头，和0-30数据字节组成。
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bit 7 |
bit 6 |
bit 5 |
bit 4 |
bit 3 |
bit 2 |
bit 1 |
bit 0 |
|
目标数据端口 Port 例：Log=5; Commander= 3 ; Parameters=2 |
Res 保留 |
目标通道 Channel |
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|
DATA 0 |
|||||||
|
DATA1 |
|||||||
|
… |
|||||||
|
… |
|||||||
|
DATA30 |
|||||||
目标数据端口，指的是通信子系统。通信子系统可以是Console、Parameters、Commander、Log、Client-side debugging、Link layer等等。
4、物理接口层
下面所讲述的数据通信包适用于有线和无线传输。但是数据包大小为31字节，所以无线传输时最好将所有数据能够完整放在一个数据包以内传输。
对于无线传输接口，会增加额外的CRC数据头。对于串口的参数配置为，波特率115200,8N1。CRTP数据包格式如下。
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bit 7 |
bit 6 |
bit 5 |
bit 4 |
bit 3 |
bit 2 |
bit 1 |
bit 0 |
|
0xAA |
|||||||
|
0xAA |
|||||||
|
目标数据端口 Port 例：Log=5; Commander= 3 ; Parameters=2 |
Res 保留 |
目标通道 Channel |
|||||
|
Packet length 数据字节长度（DATA长度） |
|||||||
|
DATA 0 |
|||||||
|
DATA1 |
|||||||
|
… |
|||||||
|
… |
|||||||
|
DATA30 |
|||||||
|
Cksum 校验码 |
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进一步的解释如下：
|
0xAA |
0xAA |
Header 数据头 |
Length 数据长度 |
Data0…………………….Data30 |
Cksum |
举例如下：
例1：Commander命令：
0xaa 0xaa 0x30 0x0e 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x3e
其中：0x30表示Commander命令；0x0e表示数据长度为14字节。
例2：数据链路ping指令（类似以太网ping指令）
--> 0xaa 0xaa 0xf0 0x01 0x01 0xf2 # Sent to the copter 发往copter飞行器
<-- 0xaa 0xaa 0xf0 0x01 0x01 0xf2 # Received from the copter 接收自飞行器
其中0xf0表示用于控制和访问通信链路层的link layer数据端口命令。0x01表示数据长度1个字节。
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