Ubuntu操作系统下Pixhawk原生固件PX4的编译方法

在Ubuntu上搭建环境相对简单许多，按照PX4中文维基官网的教程即可。

工具链安装

• 权限设置

把用户添加到用户组　“dialout”（如果这步没做，会导致很多用户权限问题）:

    .1 sudo usermod -a -G dialout $USER

然后注销后，重新登录，因为重新登录后所做的改变才会有效

• 安装CMake

    .1 sudo add-apt-repository ppa:george-edison55/cmake-3.x -y    .2 sudo apt-get update    .3 # 必备软件(python、git、qt)    .4 sudo apt-get install python-argparse git-core wget zip \                            python-empy qtcreator cmake build-essential genromfs -y    .5 # 仿真工具    .6 sudo add-apt-repository ppa:openjdk-r/ppa    .7 sudo apt-get update    .8 sudo apt-get install openjdk-8-jre    .9 sudo apt-get install ant protobuf-compiler libeigen3-dev libopencv-dev openjdk-8-jdk openjdk-8-jre clang-3.5 lldb-3.5 -y

• 卸载模式管理器

Ubuntu配备了一系列代理管理，这会严重干扰任何机器人相关的串口（或usb串口），卸载掉它也不会有什么影响。

    .1 sudo apt-get remove modemmanager

• 更新包列表和安装下面的依赖包

    .1 sudo add-apt-repository ppa:terry.guo/gcc-arm-embedded -y    .2 sudo add-apt-repository ppa:team-gcc-arm-embedded/ppa    .3 sudo apt-get update    .4 sudo apt-get install python-serial openocd \                            flex bison libncurses5-dev autoconf texinfo build-essential \                            libftdi-dev libtool zlib1g-dev \                            python-empy gcc-arm-none-eabi -y

代码编译

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根据PX4中文维基官网教程。

• 安装Git

    .1 sudo apt-get install git-all

• 下载代码

    .1 mkdir -p ~/src    .2 cd ~/src    .3 git clone https://github.com/PX4/Firmware.git
初始化 
先进入Firmware文件夹，进而进行初始化、更新子模块操作，耐心的等待……
    .1 cd Firmware    .2 git submodule update --init --recursive
编译 
在上一步的操作结束之后，即可进行编译：
    .1 make px4fmu-v2_default
注意到“make”是一个字符命令编译工具，“px4fmu-v2”是硬件版本，“default”是默认配置，所有的PX4编译目标遵循这个规则。
与Windows环境中相同，这里也可能因为gcc-arm-none-eabi版本不对，需要进行版本升级到4.9.4，方法如下：
下载gcc-arm-none-eabi 4.9.4，对于的文件夹命名为arm-none-eabi-4_9-2014**q3**
    .1 wget https://launchpad.net/gcc-arm-embedded/4.9/4.9-2015-q3-update/+download/gcc-arm-none-eabi-4_9-2015q3-20150921-linux.tar.bz
去旧迎新
    .1 pushd .    .2 # => 卸载新版的gcc-arm-none-eabi    .3 sudo apt-get remove gcc-arm-none-eabi    .4 # => 安装下载好的gcc-arm-none-eabi    .5 .tar -jxf gcc-arm-none-eabi-4_9-2015q3-20150921-linux.tar.bz2    .6 sudo mv gcc-arm-none-eabi-4_9-2015q3 /opt    .7 exportline="export PATH=/opt/gcc-arm-none-eabi-4_9-2015q3/bin:\$PATH"    .8 if grep -Fxq "$exportline" ~/.profile; then echo nothing to do ; else echo $exportline >> ~/.profile; fi    .9 # => 使路径生效    .10 . ~/.profile    .11 popd
对于GCC5.4.3版本的下载：
    .1 wget https://launchpad.net/gcc-arm-embedded/5.0/5-2016-q2-update/+download/gcc-arm-none-eabi-5_4-2016q2-20160622-linux.tar.bz2
其余操作不再赘述
PX4 中文维基 同步更新。
笔者装的是Ubuntu 64位系统，而上述arm-none-eabi是直接下载的编译好的32位，还需要安装一个东西
    .1 sudo apt-get install lsb-core
可以检查arm-none-eabi 4.９是否安装成功，输入以下指令：
    .1 arm-none-eabi-gcc --version
如果出现如下信息，交叉编译环境搭建就没有什么问题了
    .1 ～$ arm-none-eabi-gcc --version    .2 arm-none-eabi-gcc (GNU Tools for ARM Embedded Processors) 4.9.3 20150529 (release) [ARM/embedded-4_9-branch revision 227977]    .3 Copyright (C) 2014 Free Software Foundation, Inc.    .4 This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO    .5 warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
编译
    .1 cd ~/src/Firmware    .2 make px4fmu-v2_default
进入Firmware所在的文件夹，make成功后，显示如下： 
Ninja
Ninja比Make更快，并且PX4的CMake生成器可以支持它。不幸的是，Ubuntu目前只支持一个非常过时的版本。
这里博主下载二进制文件并添加到系统路径来安装最新版本的Ninja：
    .1 mkdir -p $HOME/ninja    .2 cd $HOME/ninja    .3 wget https://github.com/martine/ninja/releases/download/v1.6.0/ninja-linux.zip    .4 unzip ninja-linux.zip    .5 rm ninja-linux.zip    .6 exportline="export PATH=$HOME/ninja:\$PATH"    .7 if grep -Fxq "$exportline" ~/.profile; then echo nothing to do ; else echo $exportline >> ~/.profile; fi    .8 . ~/.profile
按上面的方法配置好ninja之后，以后每次一make都会调用它，这样编译速度会更快。
如果不想使用ninja的话，可以将其从’~/.profile’中注释掉。
#export PATH=/home/fantasy/ninja:$PATH
Qt Creator
Qt Creator是官方唯一支持的IDE，在Ubuntu上针对PX4固件使用，便于看代码的同时也可以进行编译烧录。
安装Qt
    .1 sudo apt-get install qtcreator
Qt Creator的常见功能如下： 
在打开Qt之前，应该创建project文件：
    .1 cd ~/src/Firmware    .2 mkdir ../Firmware-build    .3 cd ../Firmware-build    .4 cmake ../Firmware -G "CodeBlocks - Unix Makefiles"    .5 #可以发现Firmware-build目录生成了一些文件
提个醒： 按照官网上面最后一行的命令，当前使用Qt编译得到的将是build px4 ，因为默认的编译指令是make posix_sitl_default，这不是大家所期待的结果。
解决方案：对于，Pixhawk硬件，将最后一行改成 
cmake ../Firmware -G "CodeBlocks - Unix Makefiles" -DCONFIG=nuttx_px4fmu-v2_default
其他例如使用FMUv4的用户请根据需求进行替换。
打开Qt 
 
Ubuntu用户只要导入主文件夹里的CMakeLists.txt文件就可以了，打开Qt，通过File -> Open File or Project -> 选择CMakeLists.txt (默认位置在Firmware文件夹根目录下)
项目配置 
选择src/Firmware-build作为构建目录 
 
运行设置 
编译 
上传
笔者刚开始的时候发现Qt中默认显示的固件不全，很多文件都没有显示，如下图所示 
进行下面的操作就哦可了
Eclipse on Ubuntu
在Windows下习惯了使用Eclipse的用户也可以直接在Ubuntu下使用Eclipse进行开发，与Qt一样，这也是一款跨平台的IDE。 
就是Java配置有点复杂，用起来却是非常方便的，除了不用更改环境设置，其他的都与Ｗｉｎｄｏｗｓ下无异，此处不在赘述。
一个很棒的特点就是Ｕｂｕｎｔｕ下的Ｅｃｌｉｐｓｅ可以直接加中文注释，这是别的编译器没有的，我尝试了用Ｓｕｂｌｉｍｅ看代码，定义跳转不太给力，Ｑｔ打开工程很慢。
目前为止最好的方法还是虚拟机，Ｗｉｎｄｏｗｓ改一行代码编译上传可能需要五分钟，非常费劲，但是Ｕｂｕｎｔｕ可以说是极速。但是Ｗｉｎｄｏｗｓ下有很多好用的工具便于调试，Ｓｏｕｒｃｅ　Ｉｎｓｉｇｈｔ看代码也是很给力。虚拟机完美。
至此，在Windows已经Ubuntu下的环境搭建已经全部搭建成功。
现在是2016.7.26 19:37 为了确保方法的有效性，笔者已经在都装有Ubuntu虚拟机的笔记本和台式机上用上述方法完成了两种系统下环境搭建、代码编译的复现，亲测有效。
Tips
下载特定版本的固件
PX4Firmware有非常多的发行版，可以从这里看到。
也可以在这里进行选择：
其实下载链接都是https://github.com/PX4/Firmware.git。
    .1 ~$:cd ~/src/Firmware    .2 # 查看标签（版本）    .3 ~$:git tag    .4 ...    .5 v1.4.0rc1    .6 v1.4.0rc2    .7 v1.4.0rc3    .8 v1.4.0rc4    .9 v1.4.1rc1    .10 v1.4.1rc2    .11 ...    .12 # 新建一个工作分区并切换到目标版本    .13 git checkout -b branch_name tag_name
这样就可以使用你想要的任意版本固件进行开发了。（因为可能有的版本确实不太稳定）
Makefile
    .1 # Don't be afraid of this makefile, it is just passing    .2 # arguments to cmake to allow us to keep the wiki pages etc.    .3 # that describe how to build the px4 firmware    .4 # the same even when using cmake instead of make.
Makefile只是将参数传递给cmake。所有与make相关的指令都可以在这里找到，也可以自定义编译指令，比如
    .1 #  explicity set default build target    .2 fantasy: px4fmu-v2_default
于是博主编译固件变成下面这个样子：
    .1 ~$:~/src/Firmware $ make fantasy    .2 PX4 CONFIG: px4fmu-v2_default    .3 ninja: no work to do.
做这些只为让遇到相同问题的人少走弯路，专注核心问题，这也是笔者开展PX4中文维基汉化项目的初衷。
还望志同道合的你们多多支持！~