STM32和树莓派的分工

⚙️ 修正版：典型硬件组合与通信流程（以移动机器人为例）

1. 硬件分工：大脑 vs 四肢

角色	硬件	运行软件	核心任务	是否直接运行ROS
决策大脑	树莓派4B / Jetson Nano	Ubuntu + ROS	运行SLAM、导航、视觉识别等复杂算法	✅ 是
实时四肢	STM32F4	FreeRTOS/裸机	读取电机编码器、控制电机PWM	❌ 否
传感器/执行器	电机、激光雷达、IMU	-	执行动作/采集数据	-

2. 为什么需要STM32？

树莓派无法直接控制电机（缺少PWM硬件、实时性差），而STM32的优势在于：

• 实时响应（微秒级中断控制电机）
• 直接读写编码器/PWM/ADC等硬件接口
• 低功耗、低成本

3. rosserial的作用：翻译官

问题场景

• STM32 采集到电机编码器数据（如“左轮转速100转/分”）
• 树莓派ROS 需要这些数据做导航计算，但只认识ROS消息（如/odom）

rosserial解决方案

关键步骤

1. STM32端：

   • 烧录rosserial固件（本质是一个串口通信协议库）
   • 调用API发布数据

2. 树莓派端：

   • 运行rosserial_python节点监听串口：

     BASH

     rosrun rosserial_python serial_node.py _port:=/dev/ttyUSB0

   • 该节点将自动：
     • 把STM32发来的数据 → 转换成ROS话题 /odom
     • 把ROS指令 /cmd_vel → 转发给STM32执行

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❓ 常见疑问解答

Q1：为什么树莓派不直接控制电机？

• 实时性不足：电机控制需微秒级响应，Linux系统调度延迟在毫秒级。
• 硬件限制：树莓派GPIO无法生成高精度PWM，且直接驱动大电流会烧毁主板。

Q2：STM32能直接运行ROS吗？

• 绝大多数不能：ROS依赖Linux系统，STM32资源不足（通常只有几百KB内存）。
• 例外：ROS 2支持MCU（如ESP32），但功能受限，仍需要主控协同。

Q3：树莓派和STM32之间用什么连接？

物理接口	适用场景	性能
USB转串口	最常用（成本低）	带宽1Mbps
以太网	高速数据传输（如摄像头）	带宽100Mbps+
CAN总线	工业环境（抗干扰）	带宽1Mbps

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✅ 终极总结

1. 树莓派：负责“思考”（ROS算法），不碰硬件。
2. STM32：负责“动手”（控制硬件），不懂ROS。
3. rosserial：是双方的“翻译官”，让STM32的数据“伪装”成ROS消息，让树莓派的指令“翻译”成硬件命令。

这就解释了为什么STM32既出现在“底层控制器”中，又出现在“通信桥梁”中——它本身不运行ROS，但通过rosserial与ROS系统交互！