PX4-Autopilot中DShot串行遥测功能的Bug分析与修复

问题背景

在PX4飞控系统中，DShot是一种数字电机协议，它支持双向通信功能，允许飞控不仅向电机发送控制信号，还能接收来自电机的反馈信息。最近PX4引入了一个关于双向DShot的重要更新，但这个更新导致了一个关键问题：当双向DShot功能未启用时，串行遥测功能完全失效。

问题现象

通过对比测试可以清楚地看到问题表现：

1. 双向DShot启用时：

   • 系统能正确显示ESC帧计数、超时次数和CRC错误等信息
   • 可以获取详细的定时器通道统计数据
   • RPM数据显示正常

2. 双向DShot未启用时：

   • 虽然系统显示串行遥测已开启(/dev/ttyS3)
   • 也能显示成功接收的ESC帧数、超时次数和CRC错误
   • 但缺少关键的定时器通道统计信息
   • 实际遥测数据没有发布到uORB总线上

技术分析

从技术实现角度看，这个问题可能源于以下几个方面：

1. 请求机制失效：在双向DShot禁用的情况下，系统没有正确发送遥测请求信号，导致ESC无法返回数据。

2. 数据处理流程中断：虽然硬件层面可能接收到了数据，但在软件处理流程中，数据没有被正确解析并发布到uORB。

3. 资源分配问题：双向DShot功能可能独占了一些关键资源(如DMA通道)，当它禁用时，这些资源没有被正确释放或重新分配。

解决方案讨论

开发团队提出了几个可能的解决方向：

1. 采用轮询方式：在单个DMA上对所有定时器通道进行轮询处理，这样可以实现1/4速率反馈，与Ardupilot和Betaflight的做法类似。

2. 优化资源管理：确保在双向DShot禁用时，相关资源能够被其他功能正确使用。

3. 重构请求机制：使遥测请求独立于双向DShot功能，确保在任何配置下都能正常工作。

影响评估

这个问题对用户的影响程度取决于他们的具体配置：

1. 对于使用双向DShot功能的用户：没有影响
2. 对于仅使用串行遥测的用户：完全无法获取电机反馈数据
3. 对于调试和开发工作：缺少关键的诊断信息

后续工作

开发团队计划在后续版本中：

1. 修复当前的问题，确保串行遥测独立工作
2. 优化资源分配策略，提高系统可靠性
3. 考虑引入更灵活的配置选项，满足不同用户需求

这个问题提醒我们，在引入新功能时，需要更全面地考虑其对现有功能的影响，特别是在资源管理和功能交互方面。