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S.BUS協(xié)議作為一種數(shù)字伺服總線通信標(biāo)準(zhǔn)，在無(wú)人機(jī)中扮演著重要角色。它不僅簡(jiǎn)化了復(fù)雜的控制系統(tǒng)，還通過(guò)單一信號(hào)線實(shí)現(xiàn)了高效的多通道數(shù)據(jù)傳輸。本文將詳細(xì)介紹S.BUS協(xié)議的工作原理、技術(shù)特點(diǎn)及其在實(shí)際應(yīng)用中的價(jià)值，并探討其歷史背景以及當(dāng)前常用的其他接收機(jī)與飛控之間的通信協(xié)議。

1、S.BUS協(xié)議的歷史與發(fā)展

S.BUS協(xié)議由日本雙葉（Futaba）公司開(kāi)發(fā)，旨在為遙控模型提供一種更高效的數(shù)據(jù)傳輸方法。在此之前，傳統(tǒng)的PWM（脈沖寬度調(diào)制）信號(hào)是主要的控制方式，但這種方法對(duì)于需要同時(shí)管理多個(gè)通道的復(fù)雜系統(tǒng)來(lái)說(shuō)顯得不夠高效。S.BUS應(yīng)運(yùn)而生，解決了這個(gè)問(wèn)題，通過(guò)串行通信的方式大幅減少了所需的物理連接數(shù)量，并提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群涂煽啃浴?/p>

隨著時(shí)間的推移，S.BUS協(xié)議經(jīng)歷了幾次迭代，其中最顯著的是引入了雙向通信功能的S.BUS 2版本，這使得接收設(shè)備能夠向發(fā)射設(shè)備發(fā)送反饋信息，進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)的交互性和穩(wěn)定性。

S.BUS 1、2之間對(duì)比

● S.BUS 1：這是原始的S.BUS協(xié)議，它不支持回傳功能，即接收機(jī)不能從伺服或其它外設(shè)接收反饋信息。

● S.BUS 2：此版本增加了雙向通信能力，允許接收機(jī)從兼容的設(shè)備（如某些類(lèi)型的陀螺儀或者其他傳感器）獲取狀態(tài)報(bào)告和其他反饋信息，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能。

2、S.BUS技術(shù)細(xì)節(jié)

波特率與電平轉(zhuǎn)換

S.BUS采用固定的波特率為100 kbps，這意味著每秒鐘可以傳輸100,000位的數(shù)據(jù)。值得注意的是，S.BUS使用反相邏輯電平，因此在連接到飛控板時(shí)通常需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，以確保兼容性。

幀結(jié)構(gòu)

每個(gè)S.BUS幀由25個(gè)字節(jié)組成：

起始字節(jié) (0x0F) 標(biāo)識(shí)一幀數(shù)據(jù)的開(kāi)始。

數(shù)據(jù)部分包含22個(gè)字節(jié)，用于傳遞16個(gè)通道的數(shù)據(jù)，每個(gè)通道占用11位。

標(biāo)志位字節(jié) 提供額外的信息，如信號(hào)丟失標(biāo)志和幀丟失標(biāo)志。

結(jié)束字節(jié) (0x00) 標(biāo)記幀的結(jié)束。

由于每個(gè)通道的數(shù)據(jù)被分割并分布在多個(gè)字節(jié)之間，因此正確解析這些數(shù)據(jù)需要專(zhuān)門(mén)的算法。

3、其他常見(jiàn)的接收機(jī)與飛控協(xié)議

除了S.BUS之外，還有幾種廣泛使用的接收機(jī)與飛控之間的通信協(xié)議。

PPM（Pulse Position Modulation）

這是一種較老的技術(shù)，它將多個(gè)通道的信息編碼成一個(gè)連續(xù)的脈沖序列。雖然簡(jiǎn)單易用，但它限制了最大更新速率和精度。

DSM/DSMX（Digital Spectrum Modulation）

由Spektrum品牌推出，是一種數(shù)字化的無(wú)線通信協(xié)議，提供了更高的抗干擾能力和更穩(wěn)定的性能。

IBUS

由Flysky推出的一種串行通信協(xié)議，類(lèi)似于S.BUS，但具有不同的數(shù)據(jù)格式和特性，適合于低成本的應(yīng)用場(chǎng)景。

DBUS

盡管SBUS 和 DBUS名字相似，但實(shí)際上是由不同廠商開(kāi)發(fā)的協(xié)議。例如，DBUS常用于Robomaster官方接收機(jī)，它們基于類(lèi)似的原理但有各自的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

4、多旋翼無(wú)人機(jī)中的應(yīng)用

在多旋翼無(wú)人機(jī)中，S.BUS協(xié)議尤其重要。多旋翼無(wú)人機(jī)需要飛控系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)自穩(wěn)定的同時(shí)接收遙控器的控制信號(hào)。傳統(tǒng)的PWM信號(hào)雖然簡(jiǎn)單，但在處理多個(gè)通道時(shí)容易出現(xiàn)布線復(fù)雜和信號(hào)干擾的問(wèn)題。相比之下，S.BUS協(xié)議通過(guò)單一信號(hào)線傳輸所有通道的數(shù)據(jù)，極大地簡(jiǎn)化了布線，并提高了系統(tǒng)的可靠性和響應(yīng)速度。

控制流程示例

● 傳統(tǒng)PWM控制：接收機(jī)通過(guò)PWM信號(hào)直接控制電調(diào)（ESC），每個(gè)電調(diào)獨(dú)立接收信號(hào)。這種方式布線復(fù)雜，且信號(hào)容易受到干擾。

● S.BUS控制：接收機(jī)通過(guò)S.BUS信號(hào)將所有通道的數(shù)據(jù)傳輸給飛控。飛控根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行自穩(wěn)定計(jì)算，并通過(guò)PWM或Dshot信號(hào)控制電調(diào)。這種方式簡(jiǎn)化了布線，提高了系統(tǒng)的整體性能。

實(shí)現(xiàn)與集成

為了充分利用S.BUS的優(yōu)勢(shì)，用戶需要確保飛控板具備適當(dāng)?shù)?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E7%A1%AC%E4%BB%B6/">硬件接口，并正確配置固件。大多數(shù)現(xiàn)代飛控固件，如Baseflight系列(包含Betaflight)、Ardupilot和PX4，已經(jīng)內(nèi)置了對(duì)S.BUS的支持。

用戶只需按照以下步驟操作即可

● 硬件連接：將S.BUS接收機(jī)連接到飛控板上的UART接口，并注意電平轉(zhuǎn)換。