UAVCAN总线 - UAVCAN固件升级

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小牛编辑

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2023-12-01

电子调速器(ESC)矢量控制代码库 (Pixhawk ESC 1.6 and S2740VC)

下载ESC代码:

git clone https://github.com/thiemar/vectorcontrol
cd vectorcontrol

刷新UAVCAN启动引导程序

PIxhawk ESC 1.6在通过UAVCAN设备更新固件之前, 首先要求刷新UAVCAN的启动引导程序。为了生成启动引导程序，运行：

make clean && BOARD=px4esc_1_6 make -j8

启动引导程序生成之后，其image文件存放路径为 firmware/px4esc_1_6-bootloader.bin, OpenOCD的配置文档为 openocd_px4esc_1_6.cfg。可以通过如下教程初始化ESC的启动程序。

编译主要的二进制（.bin）文件Compiling the Main Binary

BOARD=s2740vc_1_0 make && BOARD=px4esc_1_6 make

这将会生成两个UAVCAN的节点固件，它们都支持ESCs。它们固件image文件存放路径为com.thiemar.s2740vc-v1-1.0-1.0.<git hash>.bin 和org.pixhawk.px4esc-v1-1.6-1.0.<git hash>.binn。

Sapog 代码库 (Pixhawk ESC 1.4和 Zubax Orel 20)

下载Sapog代码库:

git clone https://github.com/PX4/sapog
cd sapog
git submodule update --init --recursive

烧写UAVCAN启动引导程序

在通过UAVCAN更新固件之前，ESC需要烧写UAVCAN引导加载程序。引导程序可以使用如下指令构建：

cd bootloader
make clean && make -j8
cd ..

启动引导程序的image文件存放路径为 bootloader/firmware/bootloader.bin, OpenOCD的配置文档为openocd.cfg。可以通过此处教程初始化ESC的起始引导程序。

编译主要的二进制（.bin）文件

cd firmware
make RELEASE=1 # RELEASE is optional; omit to build the debug version

注意：一些较新版本的GCC导致链接期间的segfaults报错，4.9版本目前测试可用。该固件映像将位于路径firmware/build/io.px4.sapog-1.1-1.7.<xxxxxxxx> .application.bin，其中<xxxxxxxx>是任意数字和字母序列。有两个版本的Zubax Orel 20硬件（1.0和1.1版本）。确保将执行程序复制到后续描述中的正确文件夹。ESC固件将检查硬件版本并在两个产品（Pixhawk ESC 1.4和Zubax Orel 20）上工作。

Zubax GNSS

请参考项目网页去学习如何生成和刷新固件。Zubax GNSS 出厂时就带有支持UAVCAN的启动引导程序，因此其固件可以通过UAVCAN使用统一方式进行更新，具体更新方式如下所述。

Autopilot的固件安装

UAVCAN节点的文档命名遵循约定的命名方式，这种命名方式允许Pixhawk更新网络内所有的UAVCAN设备，无需考虑是哪个制造商生产的。上述步骤产生的固件文件必须要复制到SD卡或PX4 ROMFS的正确的位置，以确保设备能够很好的更新。

固件image名称通常是:

  <uavcan name>-<hw version major>.<hw version minor>-<sw version major>.<sw version minor>.<version hash>.bin

例如：

  com.thiemar.s2740vc-v1-1.0-1.0.68e34de6.bin

然而，由于空间和性能的限制（命名不能够超过28个字符），UAVCAN固件升级需要将这些文件名分割存储在下面的目录结构里：

/fs/microsd/fw/<node name>/<hw version major>.<hw version minor>/<hw name>-<sw version major>.<sw version minor>.<git hash>.bin

例如

  s2740vc-v1-1.0.68e34de6.bin 
 /fs/microsd/fw/io.px4.sapog/1.1/sapog-1.7.87c7bc0.bin

基于ROMFS的更新遵循以下的模型，但是文件名中包含_前缀，因此我们添加的固件在:

  /etc/uavcan/fw/<device name>/<hw version major>.<hw version minor>/_<hw name>-<sw version major>.<sw version minor>.<git hash>.bin

将二进制文件放入PX4 ROMFS

最终生成的文件的位置为:

S2740VC ESC: ROMFS/px4fmu_common/uavcan/fw/com.thiemar.s2740vc-v1/1.0/_s2740vc-v1-1.0.<git hash>.bin
Pixhawk ESC 1.6: ROMFS/px4fmu_common/uavcan/fw/org.pixhawk.px4esc-v1/1.6/_px4esc-v1-1.6.<git hash>.bin
- Pixhawk ESC 1.4: `ROMFS/px4fmu_common/uavcan/fw/org.pixhawk.sapog-v1/1.4/_sapog-v1-1.4..bin``
- Zubax GNSS v1: ROMFS/px4fmu_common/uavcan/fw/com.zubax.gnss/1.0/gnss-1.0.<git has>.bin
- Zubax GNSS v2: ROMFS/px4fmu_common/uavcan/fw/com.zubax.gnss/2.0/gnss-2.0.<git has>.bin

注意ROMFS/px4fmu_common目录将会挂载在Pixhawk的/etc目录下。

开始固件升级过程

当使用的是 PX4飞行控制栈时, 在电源配置(Power Config)部分中启用UAVCAN，并在尝试升级UAVCAN固件之前要重启系统。

或者可以通过以下方式在NSH上手动启动UAVCAN固件升级进程：

uavcan start
uavcan start fw