文章來源：PX4 飛控原始碼系統框架介紹 - 徐景祥 - 部落格園 (cnblogs.com)

一、build_px4fmu-v2_default

　　編譯以後生成的檔案：內部主要需要在意的就是topics_temporary_header(所有的任務是要的標頭檔案，在建立任務和使用資料結構時可以從該處檢索)；topics_temporary_sources(系統中所有的任務函式)

二、Cmake

　　配置檔案，主要使用 nuttx_px4fmu-v2_default.cmake。該處主要是關於系統使用的檔案的路徑配置，在 PX4 系統所有的.CPP 和.C 檔案都是通過在該處進行路徑包含的。 在需要自己建立私有任務或者 sensor 驅動程式時需要新增到該處。

三、mavlink

　　主要負責和地面站QGC通訊的協議部分，這部分可以直接呼叫。分為1.0版本和2.0版本，以後都更新到2.0版本了

四、msg

　　uORB manger 的縮寫：msg。該部分主要是 PX4 系統的使用的所有的資料結構的集合部分，各種任務和 sensor 驅動中需要獲取的 sensor 資料都在此部分，還包含各種 執行狀態的資料結構。其中需要注意的是該資料夾下的 Cmakelists.txt，該文件是整個 msg 部分的配置部分，類似第二部分的 Cmake 中的配置檔案一樣，在開發者建立任務或 者 sensor 驅動程式時建立對應的資料結構（***.msg）以後，需要把開發者建立的***.msg 新增到Cmakelists.txt 中，否則編譯時識別不到開發者建立的資料結構。在該部分建立 好以後，直接編譯可以自動生成相對應的 C/C++下的標準標頭檔案，即在第一部分所介紹的 topics_temporary_header，在 PX4 系統的任何一個地方引用所需要的資料結構，都需 要把這個標頭檔案包含進去。

五、NuttX

　　PX4 所使用的作業系統，其類似 UCos，關於 OS 的基本概念以及夠不部分不在詳述。

六、ROMFS

　　ROM file_system 的簡寫，內部的 px4fmu_common 資料夾中的 init.d 是關於 px4 系統初始上電啟動的啟動指令碼，即一系列的啟動過程和系統配置。其中主要的幾個部分就 是 rcS、rc.sensors、rc.mc_default、rc.mc_apps 等。rcS：最先啟動的指令碼，負責掛載 SD、啟動 uORB、配置系統引數等。rc.sensors：啟動 sensors 驅動程式碼。如果在 src/drivers 中建立私有的 sensor 驅動，建議放在該部分啟動。rc.mc_default：配置和 PWM***相關的系統引數，內部含有怠速的配置。rc.mc_apps ： 啟 動 上 層 application ， 如 attitude_estimate 、 attitude_control 、position_estimate 和 position_control 等。如果在 src/modules 中建立私有的上層 application，建議放在該部分啟動。

七、src

　　7.1drivers 　　pixhawk 硬體系統中使用的所有的 sensor 的驅動程式碼。也包含了 STM32 主控MCU 的 io 輸出控制（PX4IO）和 pwm 的驅動。 　　7.2 examples 　　PX4 系統給的一些簡單的例項，為了便於開發者做二次開發除錯測試使用。尤其是 px4_simple_app，內部涉及瞭如何通過 uORB 機制獲取所需要的資料。 　　7.3lib 　　標準庫。 　　7.4 modules 　　內部就是上層的應用任務程式碼實現部分，包含姿態結算、姿態控制、配置結算、位置控制、落地檢測、sensor 初始化、系統配置、uORB、commander 等。其中commander 內部是實現整個控制模式的程式碼，包含 pixhawk 燈顯控制，飛航模式切換，解鎖上鎖等等。相關演算法實現也都是在該部分，比如像驗證和控制演算法先關（自適應 PID）就可以在 mc_att_control 中加入自己私有的演算法做驗證。下面是關於 module 裡面的 application 介紹。 　　7.4.1、attitude_estimator_ekf：使用 EKF 算是實現姿態結算。 　　7.4.2、attitude_estimator_q：使用 mahony 的互補濾波演算法實現姿態結算。 　　7.4.3、commander：整個系統的過程實現，比如起飛前的各 sensor 的校準演算法實現、安全開關是否使能、飛航模式的切換、pixhawk 硬體上的顯示燈的顏色定義等等。 　　7.4.4、gpio_led：IO 控制 led 的驅動。 　　7.4.5、land_detector：飛行過程中使用 land 模式降落或者受到降落時的落地監測部分，內部會監測 z 軸速度和加速度等，具體實現請詳細閱讀原始碼。 　　7.4.6、local_position_estimator：常說的 LPE 演算法實現位置結算，類似最簡單的 KF，一個預測，一個修正。 　　7.4.7、logger：關於 log 日誌的讀寫函式。 　　7.4.8、mavlink：和地面站通訊的通訊協議，結合地面站 QGC 原始碼配合修改，或者僅僅呼叫 mavlink 內部的 API 介面，即可通過無線訊號把所需要的資料顯示在地面站 QGC 上， 此方法是一種實時監測“目標資料”的方法。 　　7.4.9、mc_att_control：姿態控制的演算法實現，主要就是姿態的內外環 PID 控制，外環角度控制、內環角速度控制。 　　7.4.10、 mc_pos_control：位置控制的演算法實現，主要就是位置的內外環 PID 控制，外環速度控制、內環加速度控制。 　　7.4.11、 sdlog2：SD 卡的 log 日誌讀寫部分，在 SD 卡中看到的所有資料都是通過該部分寫進去的，平時做 log 日誌分析也是檢視的這個內部的資料，所以，假如想監測某個“目標資料”， 也可以由此處寫到 SD 卡中然後在做相應的分析。 　　7.4.12、 sensors：關於各種 sensors 的相關函式。 　　7.4.13、 systemlib：系統所需要的引數列表。 　　7.4.14、 uORB：IPC 通訊機制。首先就是需要了解如何使用它進行程序間通訊，瞭解 整個系統中的資料流流向。

八、Makefile：

最終的編譯命令等，通過 shellscript 寫的，可以自行對其修改成自己需要的。

九、

如下介紹對應於上面的紅色標識

1、編譯以後生成的韌體，燒錄進飛控即可。內部會有一些需要用到的標頭檔案和.cp檔案p。

2、mavlink協議部分，負責地面站通訊的庫檔案都在此。

3、msg是負責程序間通訊的訊息集合，在自己建立私有任務時需要再次檔案內部新增需要的資料結構。

4、Nutt是飛控所用的OS，這個不做系統移植不需要深入研究。我們所做的都是OS之上的。

5、ROMFS內部是啟動檔案，配置需要啟動哪些任務與啟動順序，還有一些就是關於系統預設的一些配置。具體配置哪些需要閱讀啟動指令碼瞭解。

6、SRC內部就是所有的sensor驅動和各種任務，比如姿態解算和姿態控制、位置解算和位置控制等等。

7、makefile內部是常用的命令列指令集合。

下面主要介紹一下SRC資料夾裡面的東西

1、drivers：所使用到的所有的sensor驅動程式都在此處。（如果新增sensor，注意該處）

2、顧名思義，實現程式碼，建立私有任務時可以參考。

3、Lib庫，很多矩陣運算相關的數學庫。

4、重點，飛航模式，姿態解算，姿態控制，位置結算，位置控制，落地檢測等任務都在該modules裡面。（飛控相關演算法都在該處）下面介紹重點modules

1、姿態解算的程式碼實現部分

2、落地檢測的程式碼實現部分

3、姿態控制的程式碼實現部分

4、位置控制的程式碼實現部分

5、位置解算的程式碼實現部分

6、各種sensors的初始化部分

7、uORB：程序間通訊所用