Comunicaciones

Interfaces

Interfaz	Periférico	Velocidad	Dirección	Propósito
CRSF RX	USART6	420 000 bps	ELRS → MCU	Canales RC + estadísticas de enlace
CRSF TX	USART6	420 000 bps	MCU → ELRS	Telemetría a la emisora
Consola	USART1	115 200 bps	MCU → PC	Salida de debug en tiempo real

USART6 opera en modo TX/RX bidireccional (half-duplex a nivel lógico, aunque el hardware soporta full-duplex). El protocolo CRSF es asimétrico: el receptor envía tramas RC y link stats, el MCU envía tramas de telemetría.

Protocolo CRSF (CrossFire Serial Protocol)

CRSF es el protocolo serie usado por los receptores ExpressLRS (ELRS) y TBS CrossFire. Opera sobre UART a 420 000 bps con tramas delimitadas por un byte de sincronización y protegidas por CRC-8.

Formato de Trama

[SYNC 0xC8][LEN][TYPE][PAYLOAD…][CRC-8 DVB-S2]

Campo	Bytes	Descripción
SYNC	1	Byte `0xC8`, delimita el inicio de trama
LEN	1	Longitud de TYPE + PAYLOAD + CRC (rango 2–64)
TYPE	1	Identificador del tipo de trama
PAYLOAD	N	Datos, formato dependiente de TYPE
CRC	1	CRC-8 DVB-S2 sobre TYPE + PAYLOAD

El CRC-8 usa el polinomio 0xD5 (DVB-S2) calculado byte a byte en utils.c:3-17.

sequenceDiagram
    participant ELRS as ELRS Receiver
    participant MCU as STM32F401
    participant TX as Radio Transmitter

    loop Cada ~4 ms
        ELRS->>MCU: Frame 0x16 (RC channels, 22B payload)
        ELRS->>MCU: Frame 0x14 (Link stats, 10B payload)
    end

    loop Cada 50 ms (rate-limited)
        MCU->>ELRS: Frame 0x08 (Battery)
        MCU->>ELRS: Frame 0x1E (Attitude)
        MCU->>ELRS: Frame 0x21 (Flight mode)
    end

    ELRS->>TX: Telemetría vía radio

Recepción CRSF (RX)

Tipos de Trama Recibidos

TYPE	Nombre	Payload	Descripción
`0x16`	RC Channels	22 bytes	16 canales × 11 bits, little-endian
`0x14`	Link Statistics	10 bytes	RSSI, Link Quality, SNR, modo RF, potencia TX

Implementado en crsf_rx.c:65-79 con las funciones auxiliares parse_channels() y parse_stats().

Decodificación de Canales RC

Cada canal ocupa 11 bits en little-endian (rango 172–1811):

Valor	Pulso equivalente
172	~1000 µs (mínimo)
992	~1500 µs (centro)
1811	~2000 µs (máximo)

La extracción se realiza con máscaras y desplazamientos en crsf_rx.c:27-44. Los 16 canales se empaquetan en 22 bytes (16 × 11 bits = 176 bits = 22 bytes exactos).

Estadísticas de Enlace

Campo	Byte	Tipo	Rango
RSSI	payload[0]	uint8 → int8 (negado)	0 a -127 dBm
Link Quality	payload[2]	uint8	0–100 %
SNR	payload[3]	int8	-128 a 127 dB

Mapeo en crsf_rx.c:46-50.

Estructura de Datos

typedef struct {
    uint16_t channels[16];  // 172–1811 (~1000–2000 µs)
    uint8_t link_quality;   // 0–100 %
    int8_t signal_strength; // RSSI en dBm (negativo)
    int8_t signal_to_noise; // SNR en dB
    bool failsafe;          // true si no hay trama RC en > 500 ms
} crsf_data_t;

Definido en crsf_rx.h:20-26.

Detección de Failsafe

crsf_get_data() en crsf_rx.c:117-121 compara clock_ticks - last_data_ms > 500. Si han pasado más de 500 ms desde la última trama RC válida, se activa el flag failsafe.

⚠️ Advertencia: crsf_get_data() devuelve un puntero a datos volátiles que la ISR puede modificar concurrentemente. No es segura para usar desde otra ISR ni desde el bucle principal sin protección. Ver SW-02.

Transmisión CRSF (TX) — Telemetría

Tipos de Trama Transmitidos

TYPE	Nombre	Payload	Sensores EdgeTX
`0x08`	Battery	8 bytes	RxBt, Curr, Capa, Bat%
`0x1E`	Attitude	6 bytes	Ptch, Roll, Yaw
`0x21`	Flight Mode	≤ 16 bytes	FM
`0x09`	Baro	4 bytes	Alt, VSpd
`0x02`	GPS	15 bytes	GPS, GSpd, Hdg, Alt, Sat

Implementado en crsf_tx.c.

Sistema Dirty + Round-Robin

Cada llamada a un setter marca el slot correspondiente como dirty. crsf_telemetry_update() recorre los 5 slots en round-robin buscando el siguiente dirty, con un intervalo mínimo de 50 ms entre tramas:

Índice	Slot	Setter
0	Battery	`crsf_telemetry_set_battery(voltage, current, capacity, pct)`
1	Attitude	`crsf_telemetry_set_attitude(pitch, roll, yaw)`
2	Flight Mode	`crsf_telemetry_set_flight_mode("MODE")`
3	Baro	`crsf_telemetry_set_baro(altitude_cm, vspeed_cms)`
4	GPS	`crsf_telemetry_set_gps(lat, lon, speed, heading, alt, sats)`

Solo los slots actualizados generan tráfico. Los slots nunca modificados no consumen ancho de banda.

API de Telemetría

Función	Parámetros
`crsf_telemetry_set_battery()`	`voltage_mv` (uint16), `current_ma` (uint16), `capacity_mah` (uint24), `remaining_pct` (uint8)
`crsf_telemetry_set_attitude()`	`pitch`, `roll`, `yaw` (int16 × 0.0001 rad)
`crsf_telemetry_set_flight_mode()`	`mode_str` (ASCII, ≤ 15 chars + `\0`)
`crsf_telemetry_set_baro()`	`altitude_cm` (int32), `vspeed_cms` (int16)
`crsf_telemetry_set_gps()`	`lat/lon` (int32 × 1e7), `speed` (× 10 km/h), `heading` (× 100°), `altitude` (m), `sats`
`crsf_telemetry_update()`	Sin parámetros; llamar en cada iteración del bucle principal

Demo de Telemetría

telemetry_demo() en main.c:11-24 genera valores sintéticos que varían con el tiempo:

Batería: voltaje oscilando 12.0–14.8 V, corriente variable, capacidad creciente
Actitud: pitch/yaw cíclicos, roll con rampa
Flight mode: rota entre IDLE → ARMED → SPINNING → BRAKING cada 4 s
Baro y GPS: comentados en el código

Gestión de Errores

Error	Detección	Recuperación
CRC inválido	CRC-8 DVB-S2	Descartar trama silenciosamente
Byte de sync perdido	Estado SYNC busca 0xC8	Resync automático
Longitud inválida	LEN < 2 o LEN > 64	Volver a SYNC
Failsafe	Timeout 500 ms sin trama RC	Flag `failsafe = true`
Datos parciales	Fin de trama esperado por longitud	Ver CM-01

Documento generado el 2026-06-27. Ver también Hardware, Arquitectura Software, Debug.