技术宅类#1 - 2026-5-12 17:36
mcweek (目代杏子的狗)
关于新协议：NSCP
1.由于本人愚钝，实在是搞不定DShot的复杂的外设同步，而且DShot需要计算高电平时间来判断是逻辑0还是逻辑1，STM32F103C8T6又比较慢(反正76Mhz不算快)。此外CAN需要额外硬件配合，USART/I2C又太慢，SPI线太多，USB需要额外接口而没有PH2.0那么简单(就两个针儿)，PWM+ADC/DAC本质是对3.3v进行切分后的模电信号，极易受到干扰(不然就不会有DShot数字协议了，我也不用费劲做这个东西)。
综上所述，基本所有通信方案全被PASS了，那就只剩一条路，自研！
2.现在提出一个新的通信协议：NSCP(NutShell Communication Protocol)
3.该协议的使用场景为：一主一从，单向短距离，包为2字节以内的通信协议。
4.协议特点与限制：
(1)只需要两条线：SDA+GND，适合小型下位机作为接受命令接口。(针对SPI线太多)
(2)理论上为400Khz传输速率，高于DShot300,低于DShot600。适合实时通信。(针对USART/I2C太慢)
(3)外设仅需要DMA+TIM即可，基本STM系列全部支持。(针对DShot的复杂的外设同步)
(4)无需其它外部芯片辅助通信，不需要额外设计其它芯片电路，缩减PCB大小。(针对CAN需要额外硬件配合，USB需要额外接口)
(5)与DShot同为数字协议，同具备抗干扰能力。(针对PWM+ADC/DAC本质是对3.3v进行切分后的模电信号，极易受到干扰)
(6)数据搬运全程由硬件负责，CPU仅负责数据解算，而解算逻辑极度简单，仅为与非操作。适合低速单片机。(针对DShot需要计算高电平时间来判断是逻辑0还是逻辑1，STM32F103C8T6又比较慢)
5.协议总览：
(1)协议规定典型通信参数如下：
1.1bit数据长度为2.5μs。
2.逻辑0为20%占空比，逻辑1为80%占空比，全部以高电平为起点，低电平结束。
3.每次数据包为11bit。
4.高位先行
(2)发送方逻辑：
1.发送一个11bit数据，如果是逻辑1，则发送一个(重点！！是发送一个不是多个！！)80%占空比的PWM方波，如果是0则发送一个20%占空比的PWM方波。
(3)接收方逻辑：
1.接收方在每个bit的1μs的位置进行采样，如果检测为高电平，即为逻辑1，否则为逻辑0。
6.关于该协议在STM系列单片机的具体实现：
(1)发送方：即PWM + DMA。
其中，每次一个PWM方波发送完毕触发update事件，让DMA传输下一个方波信号的占空比。此种方式来发送每帧不同占空比的PWM信号。
此外，占空比序列生成，即软件端将数据变成占空比序列不需要复杂计算，原因是PWM频率确定，逻辑0与1的占空比确定，生成序列时可直接查表填入即可。
一共11条数据，搬运完结束DMA与定时器。
(2)接收方：DMA+从模式触发
其中，因为每bit数据都以高电平开始，低电平结束，所以每bit之间必然存在一次上拉。
所以，将接收机的TIM设定为从模式触发上拉触发，自动清零，计时时长为1μs，计时结束触发DMA搬运。
如此一来，当每bit上拉时将触发接收机的定时器定时，此时定时器将在1μs位置结束定时，然后触发DMA搬运。
DMA要搬运的是将对应GPIO口的数据搬运到自己设置的通信缓存中。
11次采样结束后，全部搬运完成，DMA触发完成搬运中断，中断中解算数据。
解算数据的流程很简单，直接说就是将GPIO口的1字节数据与一下，保留需要的那个bit的数据，然后如果是0就向最终结果里加一个0，否则加一个1.
11次解算完成后，合出的数据就是对应传输的值。
一共11条数据，搬运完结束DMA与定时器。
以上，就是NSCP的所有内容。而本次的电调中与上位机飞控之间的通信将使用此协议进行通信，传输油门值。
1.由于本人愚钝，实在是搞不定DShot的复杂的外设同步，而且DShot需要计算高电平时间来判断是逻辑0还是逻辑1，STM32F103C8T6又比较慢(反正76Mhz不算快)。此外CAN需要额外硬件配合，USART/I2C又太慢，SPI线太多，USB需要额外接口而没有PH2.0那么简单(就两个针儿)，PWM+ADC/DAC本质是对3.3v进行切分后的模电信号，极易受到干扰(不然就不会有DShot数字协议了，我也不用费劲做这个东西)。
综上所述，基本所有通信方案全被PASS了，那就只剩一条路，自研！
2.现在提出一个新的通信协议：NSCP(NutShell Communication Protocol)
3.该协议的使用场景为：一主一从，单向短距离，包为2字节以内的通信协议。
4.协议特点与限制：
(1)只需要两条线：SDA+GND，适合小型下位机作为接受命令接口。(针对SPI线太多)
(2)理论上为400Khz传输速率，高于DShot300,低于DShot600。适合实时通信。(针对USART/I2C太慢)
(3)外设仅需要DMA+TIM即可，基本STM系列全部支持。(针对DShot的复杂的外设同步)
(4)无需其它外部芯片辅助通信，不需要额外设计其它芯片电路，缩减PCB大小。(针对CAN需要额外硬件配合，USB需要额外接口)
(5)与DShot同为数字协议，同具备抗干扰能力。(针对PWM+ADC/DAC本质是对3.3v进行切分后的模电信号，极易受到干扰)
(6)数据搬运全程由硬件负责，CPU仅负责数据解算，而解算逻辑极度简单，仅为与非操作。适合低速单片机。(针对DShot需要计算高电平时间来判断是逻辑0还是逻辑1，STM32F103C8T6又比较慢)
5.协议总览：
(1)协议规定典型通信参数如下：
1.1bit数据长度为2.5μs。
2.逻辑0为20%占空比，逻辑1为80%占空比，全部以高电平为起点，低电平结束。
3.每次数据包为11bit。
4.高位先行
(2)发送方逻辑：
1.发送一个11bit数据，如果是逻辑1，则发送一个(重点！！是发送一个不是多个！！)80%占空比的PWM方波，如果是0则发送一个20%占空比的PWM方波。
(3)接收方逻辑：
1.接收方在每个bit的1μs的位置进行采样，如果检测为高电平，即为逻辑1，否则为逻辑0。
6.关于该协议在STM系列单片机的具体实现：
(1)发送方：即PWM + DMA。
其中，每次一个PWM方波发送完毕触发update事件，让DMA传输下一个方波信号的占空比。此种方式来发送每帧不同占空比的PWM信号。
此外，占空比序列生成，即软件端将数据变成占空比序列不需要复杂计算，原因是PWM频率确定，逻辑0与1的占空比确定，生成序列时可直接查表填入即可。
一共11条数据，搬运完结束DMA与定时器。
(2)接收方：DMA+从模式触发
其中，因为每bit数据都以高电平开始，低电平结束，所以每bit之间必然存在一次上拉。
所以，将接收机的TIM设定为从模式触发上拉触发，自动清零，计时时长为1μs，计时结束触发DMA搬运。
如此一来，当每bit上拉时将触发接收机的定时器定时，此时定时器将在1μs位置结束定时，然后触发DMA搬运。
DMA要搬运的是将对应GPIO口的数据搬运到自己设置的通信缓存中。
11次采样结束后，全部搬运完成，DMA触发完成搬运中断，中断中解算数据。
解算数据的流程很简单，直接说就是将GPIO口的1字节数据与一下，保留需要的那个bit的数据，然后如果是0就向最终结果里加一个0，否则加一个1.
11次解算完成后，合出的数据就是对应传输的值。
一共11条数据，搬运完结束DMA与定时器。
以上，就是NSCP的所有内容。而本次的电调中与上位机飞控之间的通信将使用此协议进行通信，传输油门值。
顺序