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PPM信号常用哪些接口输出详解

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在遥控模型、无人机等领域，PPM（Pulse Position Modulation，脉冲位置调制）信号是一种常见的信号传输方式。PPM信号通过编码多个控制通道的数据，以脉冲宽度和位置的方式传输。以下将详细介绍PPM信号常用的接口输出。

1. 串口（UART）

1.1 串口简介

串口是PPM信号输出的一种常见接口，它使用UART（Universal Asynchronous Receiver-Transmitter，通用异步收发传输器）协议进行数据传输。UART是一种串行通信协议，通过串行数据线和控制线进行数据的发送和接收。

1.2 串口输出原理

在串口输出PPM信号时，每个控制通道的数据以脉冲的形式发送。每个脉冲的宽度代表通道的值，脉冲之间的位置代表不同的通道。以下是一个简单的串口输出PPM信号的流程：

  1. 初始化串口参数，如波特率、数据位、停止位等。
  2. 循环读取每个控制通道的数据。
  3. 根据通道数据生成相应的脉冲宽度。
  4. 通过串口发送脉冲信号。

1.3 串口输出示例代码（C语言）

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>

#define SERIAL_PORT "/dev/ttyUSB0"
#define BAUD_RATE 115200

int main() {
    int fd;
    struct termios options;

    // 打开串口
    fd = open(SERIAL_PORT, O_RDWR | O_NOCTTY);
    if (fd == -1) {
        perror("open serial port");
        return 1;
    }

    // 设置串口参数
    tcgetattr(fd, &options);
    cfsetispeed(&options, BAUD_RATE);
    cfsetospeed(&options, BAUD_RATE);
    options.c_cflag &= ~PARENB; // 无校验位
    options.c_cflag &= ~CSTOPB; // 1个停止位
    options.c_cflag &= ~CSIZE; // 清除所有数据位
    options.c_cflag |= CS8; // 8个数据位
    options.c_cflag |= CREAD | CLOCAL; // 打开接收器，忽略调制解调器控制线
    options.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY); // 关闭软件流控制
    options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG); // 关闭规范模式
    options.c_oflag &= ~OPOST; // 关闭输出处理

    tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);

    // 发送PPM信号
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        unsigned char pulse_width = 1000; // 通道数据
        unsigned char pulse_data = (pulse_width >> 8) & 0xFF; // 高8位
        unsigned char pulse_low = pulse_width & 0xFF; // 低8位

        write(fd, &pulse_data, 1);
        usleep(1000); // 脉冲宽度
        write(fd, &pulse_low, 1);
        usleep(1000); // 脉冲宽度
    }

    // 关闭串口
    close(fd);

    return 0;
}

2. 并口（GPIO）

2.1 并口简介

并口是PPM信号输出的另一种常见接口，它使用GPIO（General Purpose Input/Output，通用输入/输出）引脚进行数据传输。GPIO引脚可以配置为输出模式，用于发送PPM信号。

2.2 并口输出原理

在并口输出PPM信号时，每个控制通道的数据以脉冲的形式发送。每个脉冲的宽度代表通道的值，脉冲之间的位置代表不同的通道。以下是一个简单的并口输出PPM信号的流程：

  1. 初始化GPIO引脚为输出模式。
  2. 循环读取每个控制通道的数据。
  3. 根据通道数据生成相应的脉冲宽度。
  4. 通过GPIO引脚发送脉冲信号。

2.3 并口输出示例代码（Python）

import RPi.GPIO as GPIO
import time

# 初始化GPIO引脚
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(17, GPIO.OUT)  # PPM信号输出引脚

# 发送PPM信号
for i in range(10):
    pulse_width = 1000  # 通道数据
    GPIO.output(17, GPIO.HIGH)
    time.sleep(pulse_width / 1000000.0)
    GPIO.output(17, GPIO.LOW)
    time.sleep(pulse_width / 1000000.0)

# 关闭GPIO
GPIO.cleanup()

3. 总结

PPM信号常用的接口输出有串口和并口。串口输出PPM信号时，使用UART协议进行数据传输；并口输出PPM信号时，使用GPIO引脚进行数据传输。根据实际需求选择合适的接口输出方式，可以实现PPM信号的传输。

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