概述

木鸢Birdiebot使用BTP&DM（Birdiebot Target Preception And Decision Making Framework，Birdiebot目标感知与决策框架）对赛场复杂的环境进行感知与决策。为了适应Robomaster赛场多种数据类型的传输，保证高效的通信效率，所有在BTP&DM数据的通信，均需要遵守BCP（Birdiebot Communication Protocol，木鸢通讯协议）格式。BCP在确保通信高效、源码简单、可移植性高的基础上，实现数据正确性判断，有效避免数据传输过程中出现的错误数据的错误解析。BCP提供对超过9种不同的对象和7种不同类型功能的操作，能够在X86、aarch64架构下稳定运行，实现每秒1000帧的数据传输和解析需求。通过木鸢上位机，也能够快速查看机器人状态和视觉信息，参赛队伍仅需编写相应的下位机程序接收BCP数据，即可实现对不同种类机器人的控制。

目前，BCP封装了对外接口，参赛队伍能够搭配BTP&DM快速进行开发和调试。BCP包含了python实现和C++实现两个版本，目前，C++ BCP及技术文档已全面停止更新和维护(参见性能分析)，仅开发文档供各参赛队伍简易使用。因此强烈建议使用python版本BCP，此外还建议您参与到BTP&DM和BCP建设和维护当中。

通讯帧基本格式

	帧头	目标地址	功能码	数据长度	数据内容	和校验	附加校验
长度	1	1	1	1	N	1	1
名称	HEAD	D_ADDR	ID	LEN	DATA	SC	AC
说明	固定值0XFF	本帧数据发送的接收机器人，参考硬件地址定义	机器人实现的目标位置	表示数据内容字段的长 度	具体数据内容，N=数据长度	和校验	附加校验

为了提高数据传输的效率，当有浮点数类型数据需要传输时，根据数据类型的特点，适当截取小数点后固定几位,将浮点数转化成整数类型进行传输，可缩短数据长度，并且避免浮点数传输时发生异常，解析成非法浮点数。类似数据会在协议中标注，如 A*100，就代表将数据 A 只保留两位小数，乘以100进行传输，下位机使用时将收到的数据除以100即可。

• 和校验 sumcheck 计算方法：从帧头0xFF字节开始，一直到 DATA 区结束，对每一字节进行累加操作，只取低 8 位
• 附加校验 addcheck 计算方法： 计算和校验时，每进行一字节的加法运算，同时进行一次 SUM_CHECK 的累加操作，只取低 8 位。
• 校验计算示例： 假设数据帧缓存为 INFO 数组，0xFF存放于数组起始位置，那么INFO["LEN"]存放的是数据长度，校验程序如下：

def sumcheck_cal(self):
    sumcheck = 0
    addcheck = 0
    for i in [(k, v) for k, v in self.INFO.items()][:-3]:
        sumcheck += i[1]
        addcheck += sumcheck
    
    for i in self.INFO["DATA"]:
        sumcheck += i
        addcheck += sumcheck

    self.INFO["SUM_CHECK"] = int(sumcheck) & 0XFF
self.INFO["ADD_CHECK"] = int(addcheck) & 0XFF

关键数据帧

木鸢通讯协议实现了RoboMaster赛场机器人多种关键类型的功能帧。此外，通过配合BTPDM还可以定义和使用用户自定义的数据帧 功能帧种类繁多，BCP用户手册有较为详细的介绍，此wiki页仅列出影响设备运行的两类数据帧：心跳帧和设备异常帧，其他功能帧不再全部列出

心跳数据

为保证上位机与下位机正常通讯，在BTPDM开始工作时，会始终向下位机发送心跳数据。心跳数据默认每隔50ms发送，数据内容为0/1交替发送。当下位机一段时间无法收到心跳数据时，说明BTP&DM与下位机连接以断开，应执行相应操作。

	帧头	目标地址	功能码	数据长度	数据内容	和校验	附加校验
名称	HEAD	D_ADDR	ID	LEN	DATA	SC	AC
数据内容	0xFF	机器人编号	0xAA	2	格式如下	程序计算	程序计算

数据类型	数据内容
UINT8	0/1交替发送

设备故障

BTPDM是一个基于多线程并行的框架，不同线程的任务出错可能导致框架整体的异常。在实际使用BTPDM的过程中，BCP实现了对不同功能组件的异常信息收集，可以在MCU上配合蜂鸣器、LED灯等设备快速显示出出现问题的设备。当由于设备故障导致BTPDM无法正常运行时，应尽快排查问题，保证程序的正常运行。

	帧头	目标地址	功能码	数据长度	数据内容	和校验	附加校验
名称	HEAD	D_ADDR	ID	LEN	DATA	SC	AC
数据内容	0xFF	机器人编号	0x70	2	格式如下	程序计算	程序计算

数据类型	数据内容
UINT8	设备编号

木鸢通讯协议的本质是什么？

在系统框架概述中我们提到过，BCP位于BRS/RM的会话层。但实际上，BCP不是一个通讯底层的协议，仅仅是对OSI/RM应用层之间数据格式的一种规定。

BCP数据帧的本质实际上是一串十六进制的数据流，在BTPDM中，BCP数据帧是一个dict类型的数据；在USART链路中，BCP数据帧是一写由高低电平组成的信号。

BCP仅仅是对数据内容的一种封装，这一点非常重要。在不同上位机、MCU甚至转化为CAN总线上的内容，BCP都仅仅是一种数据的格式，而不是底层的通讯协议。

致谢

木鸢通讯协议大量参考和借鉴了匿名通讯协议的内容和方式。