PPM協(xié)議

無人機遙控器與飛控之間傳輸最常用的就是PWM，PPM，S.BUS等協(xié)議。其中PPM協(xié)議只需要一根線就可以傳輸，避免了PWM需要多路才能傳輸多個通道的問題。下面是PPM協(xié)議的波形圖

PPM協(xié)議最多傳輸20個通道，使用一個定時器就可以輕松解決了。

PWM協(xié)議

PWM信號用于控制單個電調(diào)或者單個舵機脈沖寬度調(diào)制信號。

電機（電調(diào)）上用到PWM信號種類很多，我們這里對常見的PWM信號特征進行一個描述：

1、 PWM信號是一個周期性的方波信號，周期為20ms，也就是50Hz的刷新頻率。

2、 PWM每一周期中的高電平持續(xù)時間為1~2ms（1000us~2000us），代表了油門控制量。一般四旋翼中1100us對應0油門，1900us對應滿油門。

PCM是英文pulse-code modulation的縮寫，中文的意思是：脈沖編碼調(diào)制，又稱脈碼調(diào)制。PPM是英文pulse position modulation的縮寫，中文意思是：脈沖位置調(diào)制，又稱脈位調(diào)制，這里順便提一句，有些航模愛好者誤將PPM編碼說成是FM，其實這是兩個不同的概念。前者指的是信號脈沖的編碼方式，后者指的是高頻電路的調(diào)制方式。比例遙控發(fā)射電路的工作原理如圖1所示。操作通過操縱發(fā)射機上的手柄，將電位器組值的 變化信息送人編碼電路。編碼電路將其轉(zhuǎn)換成一組脈沖編碼信號（PPM或PCM）。這組脈沖編碼信號經(jīng)過高頻調(diào)制電路（AM或FM）調(diào)制后，再經(jīng)高放電路發(fā)送出去。PPM的編解碼方式一般是使用積分電路來實現(xiàn)的，而PCM編解碼則是用模/數(shù)（A/D）和數(shù)/模（D/A）轉(zhuǎn)技術實現(xiàn)的。

目前，比例遙控設備中最常用的兩種脈沖編碼方式就是PPM和PCM：最常用的兩種高頻調(diào)制方式是FM調(diào)頻和AM調(diào)幅：最常見的組合為PPM/AM脈位調(diào)制 編碼/調(diào)幅、PPM/FM脈位調(diào)制編碼/調(diào)頻、PPM/FM脈沖調(diào)只編碼/調(diào)頻三種形式。通常的PPM接收解碼電路都由通用的數(shù)字集成電路組成，如 CD4013，CD4015等。對于這類電路來說，只要輸入脈沖的上升沿達到一定的高度，都可以使其翻轉(zhuǎn)。這樣，一旦輸入脈沖中含有干擾脈沖，就會造成輸 出混亂。由于干擾脈沖的數(shù)量和位置是隨機的，因此在接收機輸出端產(chǎn)生的效果就是”抖舵”。除此之外，因電位器接觸不好而造成編碼波形的畸變等原因，也會影 響接收效果，造成”抖舵”。對于窄小的干擾脈沖，一般的PPM電路可以采用濾波的方式消除；而對于較寬的干擾脈沖，濾波電路就無能為力了。這就是為什么普 通的PPM比例遙控設備，在強干擾的環(huán)境下或超出控制范圍時會產(chǎn)生誤動作的原因。尤其是在有同頻干擾的情況下，模型往往會完全失控。

每一個遙控器通道都需要一個PWM采集器進行采集，但是對于STM32來說不可能使用多個定時器來采集多個通道的PWM，這對于STM32的資源來說十分浪費。因此采用的就是PPM編碼。PPM編碼是PWM的擴展協(xié)議，可以在一個管腳中傳輸多路PWM信號。PPM的頻率通常是50Hz，周期長度20ms，每一個周期中可以存放最多10路PWM信號，每一路PWM的周期為2ms，如下圖所示：

使用STM32的管腳中斷配合定時器中的計數(shù)可以準確的捕獲一個周期內(nèi)的PPM信號中的高低電平變化，每2ms就是一路PWM信號的周期。