手把手教你在Windows系统建立PX4的Eclipse开发环境常青藤
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写在前面这几年无人机和开源飞控发展很快，Pixhawk是一款性能和可扩展性都很不错的硬件飞控开发平台。PX4是这个硬件平台搭载的开源软件，近几年的更新一直很活跃，架构越来越完善，功能越来越多。而且这个软件也不限于在Pixhawk上使用，对其他平台比如树莓派等的支持也越来越多。针对众多初次进入这个领域的开发者可能会遇到的问题，笔者在官方文档和网上众多教程的基础上，针对性的做了一些整理和总结，如有侵犯您的权益，请联系修改。
本文主要介绍了在Windows系统下配置PX4的eclipse开发环境的方法，文中主要内容来自网上分享，针对实际情况做了一些整理。按照这个步骤，最终可得到一个包含所有源码的PX4开发环境。
1
前期准备
本文章设置的是运行在Windows7系统、基于eclipse和PX4原生程序的开发环境，本环境在win10系统也能正常运行。严格按照本教程操作后，绝大多数情况会正常运行。
安装说明与下载链接：
（1） Cmake
下载：
Cmake要根据系统位数来安装，笔者使用的是cmake-3.6.1-win64-x64版本，可能有些老了，在官网要到老版本里面去找下载。
安装：
软件安装推荐用默认选项，只有一点要注意，在第三步Install Options安装选项中，必须要将CMake加入到系统路径中，如图。
（2） Java jdk
后面要用的Eclipse软件需要 Java，进入官网下载页面，这里下载的是32位Java jdk，版本如图所示。
下载：
安装：
Java jdk也是默认选项安装，这里如果有专业知识更好。安装完后要用命令 java
-version 来查看 Java 是否配置成功，如图所示就是成功了。
这个软件是PX4官方推荐的开发工具链，里面包含了一个eclipse和必要的开发工具，强烈推荐使用这个软件里面经过配置的eclipse。
下载：
到官网下载软件，或者使用下面的链接直接下载。
安装：
安装px4_toolchain_installer_v14_win.exe，默认是安装在C盘根目录下，笔者安装在D盘根目录，安装的时候一路下一步就行，安装路径不能有空格。注意在安装过程中会安装Pixhawk飞控需要的驱动文件，一定要确认安装。完成后的文件夹如图所示。
安装完以后在开始菜单会出现一套工具包括，PX4Console、PX4Ecplise，以及其他的几个软件都是有用的。
2
PX4源码clonePX4的代码都托管在GitHub上面，现在需要做的是从GitHub上将源码下载到自己的电脑上，需要网络，请保持网络畅通。下载前请先进入GitHub上PX4/Firmware项目的官网，确保网站可以访问。
之后的源码下载有多种方式，如使用“PX4 Software Download”，使用“PX4 Console”等，也可以使用git GUI、git BASH等，由于2018年2月github更改了接口协议，所以之后建议使用官方git软件（git GUI和git bash）进行代码clone，否则有可能出现无法连接网络的问题。
2.1
用PX4 Software Download下载源码这是在
PX4 ToolchainInstaller软件里捆绑安装的一个批处理文件，双击快捷方式就可以自动下载所有的源码（包括子模块）到指定位置，然后请直接用eclipse编译。但是笔者没有用这个方法，推荐使用下一节的PX4 Console方式。
2.2
使用PX4 console克隆源码PX4下分好几个项目，例如：Bootloader,Firmware,Nuttx,等。Firmware是固件（嵌入式软件），对其他项目有依赖，所以若是分别下拉代码到独立的文件夹下，Firmware就不能编译成功。源码clone分为主项目clone和补全子项目两部分。在Windows操作系统下，请在开始菜单的如图所示位置打开PX4控制台进行源码clone。
2.2.1
主项目clone主项目是指PX4飞控程序的主代码，官网如下位置提供了教程，但是笔者按照如下方式多次失败，后来改变了路径后才成功。
注意：这里建议的操作方式与官网推荐的方式不同。官网建议的命令下载的代码是在~PX4文件夹里面的深层位置，路径太长且不好找。所以笔者这里用的是D:/px4/Firmware路径。
下面这段命令是官方教程的命令，不建议使用，仅做说明。
mkdir -p ~/srccd ~/srcgit clone https://github.com/PX4/Firmware.git cd Firmwaregit submodule update --init --recursive
下面是笔者自己使用的方式，亲测可用。
第一步，在Console中定位源码的目标clone文件夹D:/px4/Firmware，使用命令：
cd /D/PX4
第二步，将GitHub项目上的代码clone到目标文件夹中。注意，命令中使用的网址是PX4源的地址，就是下图中“copy”位置的内容，注意不要输错。后面的参数-b v1.5.5是clone程序的v1.5.5版本的意思，这个版本目前比较稳定，编译的时候出问题也少。
git clone https://github.com/PX4/Firmware.git -b v1.5.5
然后就需要等待一段时间，大概半小时左右。如果长时间都未成功就重新来一遍。完成后会在Firmware文件夹中建立以下文件和文件夹。
下图中部分子模块的文件夹如“NuttX”等现在还没有太多内容，里面只有几个“.git”文件，这些文件是下一步补全子项目代码需要用的，不要改动，现在可以进入下一步。
2.2.2
补全子项目源码在转移到其他IDE之前，使用Console验证源码的完整性是很重要的。在windows上，使用PX4 Console，将路径定位在主目录“Firmware”。然后把其依赖项目当成子模块，下拉到Firmware目录下。依次输入如下3条命令加回车。
cd Firmwaregit submodule update --init --recursivecd ..
下拉代码整个过程需要几十分钟。如果在过程中出现长时间不动的情况，有可能是网络不好卡住了，用ctrl + C停止，然后重新执行以上命令。
在重新执行命令的时候，可能出现类似以下的提示：
这是因为，之前在补全“NxWidgets”和“jMAVSim”文件夹时出现了异常停止，重新执行以上命令时这里就会不正常。解决办法是，找到Firmware文件夹里面对应的“NuttX/NxWidgets”文件夹，将这个文件夹删掉，然后重新执行以上命令时，在以上这些文件夹的位置就不会出现异常，会发现程序能够向“NxWidgets”文件夹里下载数据。以上“NxWidgets”文件夹仅仅是举例，可能会在其他位置出现异常，解决方法类似。
下代码的时候网络一定要好，如果网络断了以上情况就会经常出，即使删了某个文件夹也不能完全解决类似问题。执行本节命令时，需要注意执行结果，结果不能出现“fatal……”提示，如果出现了说明问题没有完全解决。
等下拉完成，就可以build项目了。
2.2.3 补全jinja2笔者最初编译px4代码的时候还不需要做这一节操作，但是最近评论中有朋友反应一些问题导致不能正常编译。得益于“zhaosen deng”和“
鼓励斌”的帮助，经过一段时间的摸索，笔者的解决方案如下。在PX4 Console中依次输入如下命令，如果网络正常的话一会就好。
注意，以上语句的第2句没有http：//这些字符，可能是知乎自己给加上的，暂时还不清楚
3
使用Console编译PX4源码编译源码可以使用PX4 console，也可以使用PX4 eclipse。强烈建议先使用PX4 Console编译。首先要解决一个GCC版本的问题。
3.1
替换GCC根据笔者的经验，因为GCC版本问题，在正式编译之前需要将PX4 Toolchain中安装的GCC工具链进行替换。比如笔者之前的GCC是arm-none-eabi-gcc
4.7.4版本，编译时出现了如下错误：
这是因为gcc-arm-none-eabi版本不对，需要将arm-none-eabi-gcc 4.7.4换成4.8.4，下载
4.8.4版本的压缩文件。目前GCC可能有更高的版本，当4.8.4不可用时换成4.9.4或5.4.3。注意要下载“.ZIP”文件。
官网地址：
或者直接点击下面链接下载：
下载后解压文件如图。
解压后将这四个文件夹复制并替换覆盖到PX4Toolchain安装目录下的toolchain文件夹下，这里笔者替换到的文件夹为D:\px4\toolchain。替换之后：
然后就可以编译了。
3.2
在Console中编译在Console中输入如下命令（这个make taget适用于NuttX / Pixhawk based boards，其他硬件使用其他taget）：
cd Firmwaremake px4fmu-v2_default
第一次编译过程也是要联网的，因为需要从GitHub源继续下载某些必要的文件，首次编译成功后以后编译不需要联网。
注意：编译的时候不要同时打开PX4 eclipise和PX4 console，否则会造成不可预知的问题。
如果编译成功，界面如图所示。
如果不成功，采用如下顺序操作。
第一步：关掉界面，再次make px4fmu-v2_default。如果不成功，执行下一步。
第二步：
使用命令清除编译文件
make clean
然后再次
make px4fmu-v2_default
一般到这一步就不会出现问题，如果还有问题，请仔细检查以上的步骤。
使用make clean之后，第一次编译时间过长，大概30到50分钟，之后每次编译的时间比较短，一般15秒左右。所以可以正常编译的时候，不要轻易make clean，会很耗时间。一般情况对源码改动之后只需要直接编译taget。
4
使用Eclipse编译PX4源码建议在Console中一切正常后，才使用Eclipse编译源码。
4.1
建立工程Eclipse是一个功能非常强大的IDE，能极大方便开发工作。
打开“PX4 Toolchain”下的“PX4 Eclipse”，此快捷方式会启动PX4工具链中自带的Eclipse，不推荐使用其他Eclipse。然后需要在Eclipse中加入Firmware项目。在Eclipse中选择 File -> Import -> C/C++
-> Existing Makefile project ，然后选择Cross GCC，在弹出的文件夹对话框中选择Firmware目录，然后点击完成。
4.2
创建make tagets在Eclipse右边面板中，选择“make targets”面板，展开Firmware文件夹。右键点击Firmware，选择“Add make target”，给target命名，并勾选“Save as
target”，依次创建如下几个target：clean， px4fmu-v2_default， px4fmu-v2_default upload。含义如下：
clean：仅清除应用程序部分即Firmware；
px4fmu-v2_default：编译Pixhawk对应的固件
px4fmu-v2_default
upload：编译并更新固件到PX4FMU
v2版上。
编译代码并上传到硬件
首先，双击px4fmu-v2_default 一次构建Firmware和所有依赖项目，在build过程中，如果长时间没有进度，就关掉整个Eclipse，然后再执行一遍直到编译成功。强制关掉时不会清除已经编译好的文件。
然后双击
px4fmu-v2_default upload。就可以通过USB开始上传固件到PX4FUM硬件。
到此为止，整个PX4开发环境就建立完成。
5
其他问题5.1 与java相关的问题在启动px4 eclipse可能出现一些与java有关的错误问题。因为自带的eclipse需要Java的支持才能正常运行，这时请检查Java的版本、系统路径配置、安装位置以及是否被安全软件干扰的问题。
如果之前安装过Java，务必要检查现在使用的Java与之前的Java是否冲突，需要注意Java系统环境变量的配置，不要指向之前的Java。
5.2
编译不成功造成这个结果的原因多种多样，有可能是软件位数的问题。在32位Windows 7系统上，所有相关软件都使用32位；在64位系统上，除了Cmake使用64位意外，其他软件要和32位电脑相同。
另外，Eclipse中需要确定环境变量的内容，环境变量在Eclipse中的Firmware文件夹上右键找properties。
以及，注意：编译的时候不要同时打开PX4 eclipise和PX4 console，否则会造成不可预知的问题。
另外，如果之前装过Cmake，建议先卸载完全再重新安装推荐的版本。
5.3 执行编译目标时出现“Permission denied”问题这个问题可能是由于别的程序也在同时访问程序文件造成的，按照原开发者的建议，让电脑闲置一会，然后再试试
5.4 有关Error 1或jinja2报错的解决这里要感谢“zhaosen deng”和“
鼓励斌”的帮助。
可能会出现“*** [px4fmu-v2_default] Error 1”、“couldn't find Python module jinja2”等报错，如下图。
根据提示意思是不能发现Python中的jinja2模块，这是因为在Python27中缺少jinja2模板语言的文件，可以使用以下命令来解决。
在PX4 Console中依次输入如下命令，如果网络正常的话一会就好。
cd /d/px4/Python27/Lib/site-packagesgit clone git://github.com/mitsuhiko/jinja2.git easy_install jinja2
注意，以上语句的第2句没有http：//这些字符，可能是知乎自己给加上的，暂时还不清楚
成功后，再次编译源码。
5.5 关于代码下载失败或依赖库下载不成功的解决方法
网速慢的时候，遇到这种情况是非常正常的。在代码clone的控制台里面，某个模块的代码不完整时会有异常提示。而且如果直接再次更新依赖库并不能解决问题，这是因为不正常的代码占用了路径。需要按照以下方法处理。
检查控制台提示信息时，不要看到最后一句提示是正常的就认为所有都正常，可能前面有报错信息。发现报错信息后，找到对应的文件夹，整个删掉，然后再次进行依赖库更新就可以正常进行了，停止后再检查所有代码是否正常下载。
如果按照以上方法处理后依然有某一两个文件夹更新失败，说明对应的文件夹依赖关系有冲突，是远程库里的依赖关系不对，或者是在代码更新版本的过程中，依赖库的版本发生了较大变化。此时不能用自动更新，需要手动更新。
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参考文档
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窥视卡
雷达卡
发表于 2022-12-7 22:03:54
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