浅析Betaflight中的OSD叠加程序【MAX7456AT7456】

news2024/10/5 14:04:23

前言：想要对OSD下手已经不是头一次了，前几次都浅尝辄止。一个是能力不够，BetaFlight的代码体系太庞大了，看不懂也摘不出来。

这次要做一款带osd功能的接收机（用在遥控车上），所以又来打飞控程序主意。

参考代码：betaflight-3.3.1
OSD叠加芯片：AT7456E 【可以在立创商城中搜索PDF的文档】

Betaflight中有关于常用飞控型号的图片，经过查看可以知道大多数飞控使用的OSD芯片为AT7456E。

飞控板子一般不会留下SWD接口给予调试。所以想要拿飞控板进行开发AT7456的话可以我之前发布的一篇文章进行烧录。关于对飞控芯片（STM32）DFU模式升级的认识_New农民工的博客-CSDN博客【举报再看养成习惯，噢不对，点赞再看养成习惯。感谢支持】首先：飞控只是一个开发板，大家都可以开发！开发就要把自己的程序下载进去，所以我们来看一下在没有Jlink帮助，只使用飞控上的USB口升级飞控固件的办法。当前市面上主流飞控都是DFU升级，我之前做过的项目中也有使用dfu升级固件的，但都是使用Dfuse demo工具升级的【如下图所示】。升级使用的文件后缀也是.dfu。所以我就好奇，为什么bf软件使用DFU的方式升级，使用的却是hex文件？没想...https://blog.csdn.net/qq_44810226/article/details/122858063?spm=1001.2014.3001.5501

下面是AT7456部分的电路图。可以看到使用SPI与之通讯不需要额外的控制引脚。

MAX7456和AT7456的不同之处：

AT7456预装512的字符， AT7456E有两页。MAX只有一页。

AT通过CA【8】来翻页，MAX用不到CA【8】。所以后面可以通过CA【8】寄存器来区分AT和MAX7456

解析过程：

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新版本的bf源代码看起来不够直观，因为要适配很多平台所以，看起来有点绕。

下面分析使用的版本为betaflight-3.3.1。可以到github-bf下载历史版本。

上述文件是OSD框架文件。这里没有具体的硬件层操作，是将底层操作函数封装成一个结构体。然后通过对结构体的调用，来实现对OSD芯片的操作。

【记住这里的几个结构体的名字】等下会看到。

struct displayPortVTable_s;

typedef struct displayPort_s {
    const struct displayPortVTable_s *vTable;
    xxxxx...
} displayPort_t;

typedef struct displayPortVTable_s {
    xxxxx...
} displayPortVTable_t;

typedef struct displayPortProfile_s {
    xxxxx...
} displayPortProfile_t;

这里可以把结构体理解为一个类，这个类拥有描述自己参数，以及操作OSD的函数可以调用。像是Python中的Class。后面的程序会将结构体作为参数来传递。

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通过上述文件：OSD显示程序的调用是这里实现的，以60Hz的频率调用 osdSlaveUpdate函数，相当于在后台loop这个函数，以实现osd刷新功能。

进入【osdSlaveUpdate】函数来到下面文件【osd_slave.c】

可以看到实际是调用的【displayDrawScreen(osdDisplayPort);】函数。

然后看一下这个文件主要做什么：

主要就三个函数：

一、Init初始化函数，osd初始化阶段要做的事情。

displayWrite(osdDisplayPort, 13, 6, "OSD");

可以看出主要是通过displayWrite函数进行显示。

二、check函数、暂时不关心

三、osdSlaveUpdate就是之前说的后台Loop函数。用于程序运行过程中的刷新

从这个文件中就可以看出，所有的操作都是对displayPort_t结构体的实例化的操作。

接下来我们看看，初始化函数中传入的实际参数是谁。

void osdSlaveInit(displayPort_t *osdDisplayPortToUse)

通过全局搜索：

是下面函数的返回值给了init初始化函数。继续进入函数内部查看

osdDisplayPort = max7456DisplayPortInit(vcdProfile());

【displayport_max7456.c】

【max7456.c】再进入max7456Init函数看一下：

可以看出这里是对硬件进行配置。很多操作都是针对硬件的了。框起来的程序中有一部分是对芯片进行区分。

    // Detect device type by writing and reading CA[8] bit at CMAL[6].
    // Do this at half the speed for safety.
    spiSetDivisor(MAX7456_SPI_INSTANCE, MAX7456_SPI_CLK * 2);

    max7456Send(MAX7456ADD_CMAL, (1 << 6)); // CA[8] bit

    if (max7456Send(MAX7456ADD_CMAL|MAX7456ADD_READ, 0xff) & (1 << 6)) {
        max7456DeviceType = MAX7456_DEVICE_TYPE_AT;
    } else {
        max7456DeviceType = MAX7456_DEVICE_TYPE_MAX;
    }

通过对CA8寄存器的读写来判断当前使用的那款芯片。

先对上述的几个文件进行整理分析：