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ArduPilot F4BY_H743 开发板完全指南：硬件规格、hwdef.dat 引脚映射与串口/PWM 配置实战

【免费下载链接】ardupilotArduPlane, ArduCopter, ArduRover, ArduSub source项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/ar/ardupilot

本文以 ArduPilot 仓库中 F4BY_H743 硬件定义文档 为主体，系统讲解这块 STM32H743 480MHz 飞控板的完整硬件规格、5 路串口与 16 路 PWM/DShot 输出的引脚映射、模拟量传感器参数配置以及固件刷写流程。读完后，你可以直接对照仓库中的 hwdef.dat 验证每一根引脚的归属，并完成模拟空速、RSSI、电池监测等参数设置。

F4BY_H743 飞控板由 F4BY Team 生产，在 ArduPilot 中以板级 IDAP_HW_F4BY_H743注册，该 ID 数值为 1531，定义于 board_types.txt。

1. 核心规格与板上硬件

1.1 处理器与传感器配置

F4BY_H743 的核心规格如下：

• 处理器：STM32H743 32 位处理器，主频 480MHz，2MB Flash，1MB RAM
• 传感器（不同板载硬件版本搭载不同 IMU）：
  • ICM-42688-P IMU（F4BY_H743 v3.0.3）
  • IIM-42652 IMU（F4BY_H743 v3.0.2）
  • MPU6000 IMU（F4BY_H743 v3.0.1）
  • MS5611 气压计
  • QMC5883P 罗盘
• 供电：由外部电源模块供电，输入范围 +5.0 ~ +6.0V；提供电流与电压模拟输入（量程 0 ~ +6.6V）
• 接口：
  • 16 路 PWM 输出，支持 DShot（其中含 4 路 BDShot）
  • 1 路 RC 输入
  • 5 路 UART/串口（用于 GPS、双向 RC 及其他外设）
  • 1 路 I2C（外接罗盘、空速等）
  • 1 路 CAN 总线
  • 蜂鸣器输出
  • microSD 卡（用于日志记录、Lua 脚本等）
  • USB Type-C 口
  • USB GHS 型对外扩展接口
  • DFU Bootloader 按键

这些规格在 hwdef.dat 中都有对应声明：文件头部MCU STM32H7xx STM32H743xx与MCU_CLOCKRATE_MHZ 480（第 5–6 行）声明了处理器型号和主频，FLASH_SIZE_KB 2048声明 2MB Flash，FLASH_RESERVE_START_KB 128则为 128KB 的 Bootloader 预留了 Flash 起始区域（第 12–13 行）。

1.2 尺寸

• 板尺寸：50 × 50 mm
• 安装孔距：45 × 45 mm（M3）
• 重量：15.5 g

2. 串口（UART）映射

这是本文档最核心的内容。板上串口以 Rn/Tn 丝印标识，Rn 为 UARTn 的接收脚，Tn 为发送脚。README 给出的端口映射表如下：

端口号（0~5）由 hwdef.dat 中的SERIAL_ORDER行决定，顺序为OTG1 USART2 USART1 USART3 UART4 UART5，与上表一一对应：端口 0 是 USB（OTG1，PA11/PA12 接 OTG_FS），端口 1 是 USART2（默认 RC），端口 2 是 USART1（默认 MAVLink2），端口 3 是 USART3（默认 GPS），端口 4/5 分别为 UART4、UART5，预留未分配协议。

各串口的具体引脚在 hwdef.dat 第 45–62 行中逐一定义：

• USART1：PB6(TX) / PB7(RX)
• USART2：PD5(TX) / PD6(RX)
• USART3：PD8(TX) / PD9(RX)
• UART4：PC10(TX) / PC11(RX)
• UART5：PC12(TX) / PD2(RX)

值得注意的细节：hwdef.dat 中 USART3_TX、UART4_TX、UART5_TX 均带有NODMA标记（第 54、57、61 行），表示这些发送通道在硬件定义层面禁用了 DMA，其 DMA 能力以硬件定义文件实际配置为准。

另外，hwdef.dat 第 37 行后的DMA_PRIORITY S*声明表明所有串口均按默认 DMA 优先级处理。

3. RC 输入

F4BY_H743 提供两种 RC 输入途径，在 hwdef.dat 中均有体现：

（1）经典 RCin 引脚（PB0）

PB0 在硬件定义中标记为TIM3_CH3 TIM3 RCININT PULLDOWN LOW（第 149 行），即中断型 RC 输入。使用 RCin 引脚支持所有单向 RC 协议：PPM、SBUS、iBus、PPM-Sum、DSM、DSM2、DSM-X、SRXL 和 SUMD。

v3.0.3 版本的板子需要在对应焊盘上焊接 RCIN 排针，焊盘位置如下：

（2）USART2 双向 RC（端口 1）

hwdef.dat 第 152 行通过define DEFAULT_SERIAL2_PROTOCOL SerialProtocol_RCIN将端口 1（USART2）默认设为 RC 输入协议，用于 CRSF/ELRS、SRXL2、IRC Ghost、FPort 等双向协议。这意味着该板开箱即用状态下：端口 1 收 RC，端口 2（USART1）跑 MAVLink2，端口 3（USART3）接 GPS，与 README 映射表的协议分配完全一致。

4. PWM / DShot 输出

16 路电机/舵机输出按硬件定时器分为 4 组，README 的分组表如下：

Group #1

Group #2

Group #3

Group #4

注意：同一组内的所有输出必须为同一类型（PWM 或 DShot）。

为什么同组必须同类型？从 hwdef.dat 第 127–146 行的定义可以看出原因：Group #1 四路输出挂在 TIM2（PA0~PA3 即 TIM2_CH1~CH4），Group #2 挂在 TIM1（PE9/PE11/PE13/PE14），Group #3 挂在 TIM4（PD12~PD15），Group #4 挂在 TIM8（PC6~PC9）。DShot 协议在底层是按硬件定时器粒度配置的，同一定时器上的通道无法一半跑 PWM、一半跑 DShot，因此"一组同类型"是硬件层面的硬约束。

表中 GPIO 编号（50~65）是 ChibiOS 的全局引脚编号，用于在SRVx_PIN等参数中指定输出引脚；标记BIDIR的引脚（PA0、PA2、PE9、PE13）在定义中同时保留双向能力。

5. 模拟量引脚与传感器参数

5.1 模拟传感器引脚

板上模拟传感器引脚如下（README 原始描述）：

• 模拟空速：PC0（0 ~ +3.3V），引脚号 10
• 模拟 RSSI：PC1（0 ~ +3.3V），引脚号 11
• 电压 sensing：PC3（0 ~ +6.6V），引脚号 13
• 电流 sensing：PC2（0 ~ +6.6V），引脚号 12
• 板载供电 sensing：PC4（0 ~ +6.6V）
• 舵机供电 sensing：PC5（0 ~ +9.9V）

这里"引脚号"的来历可以在源码生成器中验证：chibios_hwdef.py 的write_ADC_config函数中，analog编号默认取该引脚在 ADC1 上的通道号（analog = p.extra_value('ANALOG', type=int, default=chan)）。对 STM32H743 而言，PC0~PC5 恰好是 ADC1 的通道 10~15，因此 PC0 对应"引脚 10"、PC1 对应"引脚 11"，依此类推。这也解释了为什么 ARSPD_PIN 和 RSSI_ANA_PIN 要用通道号而非物理丝印来填。

hwdef.dat 第 167–172 行给出了完整的 ADC1 通道定义，其中SCALE(n)表示外部电阻分压比：

PC0 PRESSURE_SENS ADC1 SCALE(1) PC1 RSSI_IN ADC1 PC2 BATT_CURRENT_SENS ADC1 SCALE(2) PC3 BATT_VOLTAGE_SENS ADC1 SCALE(2) PC4 VDD_5V_SENS ADC1 SCALE(2) PC5 FMU_SERVORAIL_VCC_SENS ADC1 SCALE(3)

电压/电流分压比 2 对应 0~6.6V 量程（3.3V × 2），舵机轨分压比 3 对应 0~9.9V 量程（3.3V × 3），与 README 的量程描述完全吻合。

5.2 模拟空速参数配置

若使用 ARSPD 引脚（PC0）作为模拟空速输入，在参数中设置：

• ARSPD_PIN = 10（ADC1 通道 10，即 PC0）
• ARSPD_TYPE = 1（模拟空速）

5.3 模拟 RSSI 参数配置

若使用 RSSI 引脚（PC1）作为模拟 RSSI 输入，设置：

• RSSI_ANA_PIN = 11（ADC1 通道 11，即 PC1）
• RSSI_TYPE = 1（模拟 RSSI）

5.4 电池监测默认参数

板上外部电流/电压传感器输入量程为 0 ~ +6.6V，README 给出的出厂默认电池参数为：

• BATT_MONITOR = 4
• BATT_VOLT_PIN = 13
• BATT_CURR_PIN = 12
• BATT_VOLT_MULT = 16.04981
• BATT_AMP_PERVLT = 100

这组默认值并非凭空写在文档里，而是由 hwdef.dat 第 181–186 行的HAL_BATT_*宏注入固件的：

define HAL_BATT_MONITOR_DEFAULT 4 define HAL_BATT_VOLT_PIN 13 define HAL_BATT_CURR_PIN 12 define HAL_BATT_VOLT_SCALE 16.04981 define HAL_BATT_CURR_SCALE 100

也就是说BATT_MONITOR = 4（模拟引脚模式）、电压/电流引脚、电压倍率与安培/伏换算系数在编译期就已固化为该板的出厂默认值，用户刷完固件无需手动修改即可使用外接电流/电压传感器。

6. 其他板载外设与总线

README 未展开、但 hwdef.dat 明确定义的关键外设如下，可作为接线与故障排查的依据：

I2C 总线与罗盘/气压计：板上 I2C 顺序为I2C_ORDER I2C2 I2C1，因此 I2C:0 实际是 I2C2（PB10 SCL / PB11 SDA）。气压计为BARO MS5611 I2C:0:0x77（hwdef.dat 第 105–106 行）。罗盘探测配置（第 121–125 行）支持 I2C:0 上的 HMC5843（0x1E）、QMC5883L（0x0D）、QMC5883P（0x2C），并分别声明了ROTATION_YAW_270/ROTATION_YAW_180的安装姿态旋转。README 特别提示：由于板上罗盘可能受干扰，实际飞行中通常搭配外接 I2C 罗盘（作为 GPS/罗盘组合的一部分）使用。

SPI 总线：

• SPI1（PA5/PA6/PA7，CS 为 PA4）：连接 v3.0.1 的 MPU6000 及 v3.0.3 以上版本的 IMU（注释标明 PA7 用于 3.0.3，3.0.4 及以上改用 PD7 备用脚位）
• SPI2（PB13/PB14/PB15）：同时承载 RAMTRON FRAM（CS PB12，用于参数高速存储，HAL_WITH_RAMTRON 1）和 microSD 卡（CS PE15）
• SPI3（PB3/PB4/PB5，CS 为 PA15）：连接第二路 IMU

IMU 声明（hwdef.dat 第 94–98 行）：IMU Invensense SPI:mpu6000 ROTATION_NONE（v3.0.1）、IMU Invensensev3 SPI:imu2 ROTATION_ROLL_180（v3.0.3 的 ICM-42688），并额外支持外接 Invensensev3 IMU（SPI:imu1）。

CAN 总线：PD0（RX）/ PD1（TX）接 CAN1（第 42–43 行），可接 DroneCAN 电机、ESC 遥测等外设。

扩展 GPIO：

这些引脚（hwdef.dat 第 175–179 行）均为 0 ~ +3.3V，可用于继电器控制、云台/相机快门触发与反馈等。蜂鸣器挂在 PE5（TIM15_CH1，ALARM功能），RGB 状态灯为 PE3(红)/PE2(绿)/PE1(蓝)/PE0(黄)。

7. 引脚总图

8. 固件获取与刷写

固件获取：F4BY_H743 的官方固件可从 ArduPilot 官方固件发布站获取，位于标注为 "F4BY_H743" 的子文件夹中（该站的 Copter/Plane/Rover/Sub 各版本目录下均有对应文件夹）。

刷写方式：

1. 板上出厂预装了 ArduPilot 兼容 Bootloader，之后可用任何 ArduPilot 兼容地面站直接加载.apj固件文件。
2. 首次刷写需进入 DFU 模式：按住 Bootloader 按键的同时插入 USB，然后使用任意 DFU 工具加载with_bl.hex固件（该固件包含 Bootloader，烧入后即建立完整的 Bootloader + 应用固件结构）。

Bootloader 的 Flash 布局在 hwdef-bl.dat 中定义：FLASH_RESERVE_START_KB 0表示 Bootloader 从 Flash 0 偏移安装，FLASH_BOOTLOADER_LOAD_KB 128表示 Bootloader 本体占 128KB；而应用固件侧的FLASH_RESERVE_START_KB 128正好与之衔接，保证应用固件从 128KB 处开始加载，两者互不覆盖。

9. 小结

F4BY_H743 在 ArduPilot 仓库中的完整定义由三个文件构成：

• README.md：面向用户的硬件规格、串口/PWM 映射与参数配置指南
• hwdef.dat：面向构建系统的完整引脚定义，是本文所有映射表的权威来源
• hwdef-bl.dat：Bootloader 专用的精简硬件定义

排查接线问题时，建议按"README 映射表 → hwdef.dat 对应行"的路线核对：串口看SERIAL_ORDER与 UART 引脚段，PWM 看 TIM2/TIM1/TIM4/TIM8 四段，模拟量看 ADC1 段，电池参数看HAL_BATT_*宏。板级 ID 1531 可用于在固件选择、日志与 GCS 通信中确认当前刷写对象确为 F4BY_H743。

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