参数 & 配置

PX4 使用 param subsystem floatint32_t 值的平面表)和文本文件(用于混频器和启动脚本)来存储其配置。

本节详细讨论 param 子系统。 它包括如何列出、保存和加载参数,以及如何定义它们。

在其他页面上详细介绍了 System 启动 airframe 配置 工作方式。

命令行使用方法

PX4 system 控制台/0 > 提供了 param 工具,可用于设置参数、读取其值、保存参数以及从文件中导出和还原参数。</p>

获取和设置参数

param show 命令列出了所有系统参数:

param show

为了更有选择性,可以使用带有通配符 "*" 的部分参数名称:

nsh> param show RC_MAP_A*
Symbols: x = used, + = saved, * = unsaved
x   RC_MAP_AUX1 [359,498] : 0
x   RC_MAP_AUX2 [360,499] : 0
x   RC_MAP_AUX3 [361,500] : 0
x   RC_MAP_ACRO_SW [375,514] : 0

 723 parameters total, 532 used.

可以使用 -c 标志显示已更改的所有参数(从其默认值):

param show -c

导出和加载参数

您可以保存自上次将所有参数重置为其固件定义的默认值以来 touched 的任何参数(这包括已更改的任何参数,即使这些参数已更改为默认值)。

标准的 param save 命令将参数存储在当前默认文件中:

param save

如果提供了参数,它将将参数存储到这个新位置:

param save /fs/microsd/vtol_param_backup

有两个不同的命令可用于 load 参数:

  • param load 首先将所有参数完全重置为默认值,然后用存储在文件中的任何值覆盖参数值。
  • param import 只是用文件中的值覆盖参数值,然后保存结果(即有效调用 `param save</0 >)。</li> </ul>

load` 有效地将参数重置为保存参数时的状态(我们说 "有效",因为保存在文件中的任何参数都将被更新,但其他参数可能具有与参数文件)。

相比之下,import 将文件中的参数与车辆的当前状态合并。 例如,这可以用来只导入包含校准数据的参数文件,而不覆盖系统配置的其余部分。

这两种情况的示例如下所示:

```sh
# 将参数重置为保存文件时,
param load /fs/microsd/vtol_param_backup
# 保存参数 (不自动完成与负载)
param save
```

```sh
# 将保存的参数与当前参数合并
param import /fs/microsd/vtol_param_backup  
```

## 参数名称

参数名称不得超过 16个 ASCII 字符。

按照惯例,组中的每个参数都应共享相同的 (有意义的) 字符串前缀,后跟下划线,`MC_` 和 `FW_` 用于与多旋翼或固定翼系统具体相关的参数。 此惯例不强制执行。

该名称必须在代码和 [parameter metadatata](#parameter_metadata) 中匹配,才能正确地将参数与其元数据(包括固件中的默认值)相关联。

## C / C++ API

有单独的 C 和 C++ 的 API 可用于从 PX4 模块和驱动程序中访问参数值。

API 之间的一个重要区别是,C++ 版本具有更有效的标准化机制,可与参数值的更改(即来自 GCS 的更改)同步。

同步很重要,因为参数可以随时更改为另一个值。 您的代码应该 *always* 使用参数存储中的当前值。 如果无法获取最新版本,则需要在更改参数后重新启动(使用 `@reboot_required` 元数据设置此要求)。

此外,C++ 版本在 RAM 方面也具有更好的类型安全性和更少的开销。 缺点是参数名称必须在编译时知道,而 C语言 API 可以将动态创建的名称作为字符串。

### C++ API

C++ api 提供宏将参数声明为 *class 属性*。 您可以添加一些 "样板" 代码,以定期侦听与 *any* 参数更新相关的 [uORB topic](../middleware/uorb.md) 中的更改。 然后,框架代码(无形地)处理跟踪影响参数属性并保持它们同步的 uORB 消息。 在代码的其余部分中,您只需使用定义的参数属性,它们将始终是最新的!

首先在模块或驱动程序的类标题中包含 **px4_module_params.h**(以获取 `DEFINE_PARAMETERS` 宏):

```cpp
#include <px4_module_params.h>
```

从 `ModuleParams` 派生类,并使用 `DEFINE_PARAMETERS` 指定参数及其关联参数属性的列表。 参数的名称必须与其参数元数据定义相同。

```cpp
class MyModule : ..., public ModuleParams
{
public:
    ...

private:

    /**
     * Check for parameter changes and update them if needed.
     * @param parameter_update_sub uorb subscription to parameter_update
     */
    void parameters_update(int parameter_update_sub, bool force = false);

    DEFINE_PARAMETERS(
        (ParamInt<px4::params::SYS_AUTOSTART>) _sys_autostart,   /**< example parameter */
        (ParamFloat<px4::params::ATT_BIAS_MAX>) _att_bias_max  /**< another parameter */
    )
};
```

使用样板更新 CPP 文件,以检查与参数更新相关的 uORB 消息。

首先包括访问 uORB parameter_update 消息的标头:

```cpp
#include <uORB/topics/parameter_update.h>
```

在模块驱动程序启动时订阅更新消息,在停止时取消订阅。 `orb_subscribe()` 返回 `parameter_update_sub` 是我们可以用来引用此特定订阅的句柄。

```cpp
# Subscribe to parameter_update message
int parameter_update_sub = orb_subscribe(ORB_ID(parameter_update));
...
# Unsubscribe to parameter_update messages
orb_unsubscribe(parameter_update_sub);
```

在代码周期性调用 `parameters_update(parameter_update_sub);` ,检查是否有更新(本模板):

```cpp
void Module::parameters_update(int parameter_update_sub, bool force)
{
    bool updated;
    struct parameter_update_s param_upd;

    // Check if any parameter updated
    orb_check(parameter_update_sub, &updated);

    // If any parameter updated copy it to: param_upd
    if (updated) {
        orb_copy(ORB_ID(parameter_update), parameter_update_sub, &param_upd);
    }

    if (force || updated) {
        // If any parameter updated, call updateParams() to check if
        // this class attributes need updating (and do so). 
        updateParams();
    }
}
```

在上面的方法中:

- `orb_check()` 告诉我们是否有 *任何* 更新 `param_update` 的 uorb 消息 (但不是受影响的参数),并设置 `updated` bool。
- 如果更新了 "某些" 参数,我们会将更新复制到 `parameter_update_s` (`param_upd`)
- 调用 `ModuleParams::updateParams()`。 在此检查 `DEFINE_PARAMETERS` 列表中列出的特定参数属性是否需要更新,然后在需要时进行更新。
- 当 `force=True` 时,此示例不调用 `Module::p arameters_update()`。 如果您有其他需要设置公共模式的值,则是将它们包含在函数中,并在初始化过程中使用 `force=True` 调用它一次。

然后,参数属性 (`_sys_autostart` 和 `_att_bias_max` 在本例中) 可用于表示参数,并将在参数值更改时进行更新。

> **Tip** [Application/Module templateet](../apps/module_template.md) 使用新型 C++ API,但不包括 [parameter 元目录 ](#parameter_metadata)。

### C API

C API 可以在模块和驱动程序中使用。

首先包括参数 API:

```C
#include <parameters/param.h>
```

然后检索该参数并将其分配给变量 (此处 `my_param`),如下所示,用于 `PARAM_NAME`。 然后,可以在模块代码中使用变量 `my_param`。

```C
int32_t my_param = 0;
param_get(param_find("PARAM_NAME"), &my_param);
```

> **Note** 如果在参数元数据中声明了 `PARAM_NAME`,则将设置其默认值,上述查找参数的调用应始终成功。

`param_find()` 是一个 "昂贵" 的操作,它返回可供 `param_get()` 使用的句柄。 如果要多次读取该参数,可以缓存句柄,并在需要时在 `param_get()` 中使用

```cpp
# Get the handle to the parameter
param_t my_param_handle = PARAM_INVALID;
my_param_handle = param_find("PARAM_NAME");

# Query the value of the parameter when needed
int32_t my_param = 0;
param_get(my_param_handle, &my_param);
```

## 参数元数据 {#parameter_metadata}

PX4 使用广泛的参数元数据系统来驱动面向用户的参数表示,并为固件中的每个参数设置默认值。

> **Tip** 正确的元数据对于在地面站获得良好的用户体验至关重要。

参数元数据可以存储在源树中的任何位置,存储在具有扩展名的文件中 **.c**。 通常,它与关联的模块一起存储。

构建系统提取 metadata(使用 `make parameters_metadata`)来构建 [parameter reference ](../advanced/parameter_reference.md) 和地面站使用的参数信息。

参数元数据部分如下例所示:

```cpp
/**
 * Pitch P gain
 *
 * Pitch proportional gain, i.e. desired angular speed in rad/s for error 1 rad.
 *
 * @unit 1/s
 * @min 0.0
 * @max 10
 * @decimal 2
 * @increment 0.0005
 * @reboot_required true
 * @group Multicopter Attitude Control
 */
PARAM_DEFINE_FLOAT(MC_PITCH_P, 6.5f);
```

```cpp
/**
 * Acceleration compensation based on GPS
 * velocity.
 *
 * @group Attitude Q estimator
 * @boolean
 */
PARAM_DEFINE_INT32(ATT_ACC_COMP, 1);
```

末尾的 `PARAM_DEFINE_*` 宏指定参数的类型 (`PARAM_DEFINE_FLOAT` 或 `PARAM_DEFINE_INT32`)、参数的名称 (必须与代码中使用的名称匹配) 以及固件中的默认值。

注释块中的行都是可选的,主要用于控制地面站内的显示和编辑选项。 下面给出了每行的用途 (有关详细信息, 请参阅 [module_schema.yaml](https://github.com/PX4/Firmware/blob/master/validation/module_schema.yaml))。

```cpp
/**
 * <title>
 *
 * <longer description, can be multi-line>
 *
 * @unit <the unit, e.g. m for meters>
 * @min <the minimum sane value. Can be overridden by the user>
 * @max <the maximum sane value. Can be overridden by the user>
 * @decimal <the minimum sane value. Can be overridden by the user>
 * @increment <the "ticks" in which this value will increment in the UI>
 * @reboot_required true <add this if changing the param requires a system restart.>
 * @boolean <add this for integer parameters that represent a boolean value>
 * @group <a title for parameters that form a group>
 */
```

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