STM32-ROS串口通信(FreeRTOS + ROSlib)

前言

学习、总结、交流、进步！

测试环境为Keil 5.20 && STM32F405VGT6 && FreeRtos 10.0.0；晶振频率为12Mhz。
请根据实际情况修改后进行测试。

原创，转载请注明出处。

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介绍

ROS(Robot Operating System）是一个机器人软件平台(本人不够熟悉，只有简单使用。不多哔哔）。
这里主要介绍如何实现SMT32控制器如何实现跟ROS进行同行和数据交互：
1、ROS端和STM32端自主定义协议，在ROS端（如ubuntu）做串口驱动，实现协议解析，再将数据发送到相应topic。
2、STM32端解析和封装ROS协议。
3、移植ROSLib，将STM32作为节点加入到ROS系统中（就是库本身实现了ROS协议的解析的封装）。

使用方案3。

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ROSLIB

ROSlib是arduino下支持ROS的库，C++编写。（至于如何获取arduino IDE下ROSlib库，本人没实际操作，不多哔哔）。
在做移植过程中，主要参考 基于STM32的rosserial_client的节点开发。(主要移植步骤文中阐述的比较清楚，不多哔哔)。

建议一步一步搭建，而不是一股脑复制粘贴，因为系统或者Keil版本或者其他因素，都有可能导致错误出来，最好是一点点来。优先搭建好STM32和FreeRTOS，再加入ROSlib(C++)。

因为加入了FreeRTOS系统，系统的Task和queue机制，使得在串口收发处理时有更加便捷和完善的方式。

需要注意的是，由于ROS自定义的消息类型，大部分存在一个消息占用的数据量比较大(几百字节)，所以在设置串口发送任务时的队列大小，需要仔细评估，以免内存浪费或者一帧数据内存不足。
在ros_bsp.c文件中，定义为256个字节，根据自身情况调整：。

typedef struct ROS_DATA_BLOCK {
    int xLength;
    uint8_t xData[256];//ros_MAX_TX_QUEUE_LEN
} Ros_Data_Block_Definition_t;

ros_bsp.c中提供了stm32Hardware.h需要定义的函数接口，具体查看源码。

ros_bsp.c中ros_communication_bsp_init()函数初始化整个通信需要的任务和串口初始化，默认波特率406800。

ros_test.cpp中创建了两个任务：

static void node_test_subscribe(void *pvParameters)
{//ros端可以通过这个话题像STM32发送消息，收到消息后，调用回调函数
    n.subscribe(stm_subscribe);

    while(1)
    {
        n.spinOnce();
        ros_dealy_ms(10);
    }
}

static void node_test_publish(void *pvParameters)
{//STM每一秒中通过这个话题像ROS发送Msg消息：stm publish
    n.advertise(stm_publish);

    Msg.data = "stm publish";

    for( ;; ) {
        stm_publish.publish(&Msg);

        ros_dealy_ms(1000);
    }
}

ubuntu启动ROS，后续操作以及现象如下图：

源码链接

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参考

1、基于STM32的rosserial_client的节点开发
2、git 上的例子
3、ros rosserial_python 用法