MAVLink消息的打包和解包
以心跳包为例，消息格式定义在common.xml中。
1. 打包
心跳包的打包函数为mavlink_msg_heartbeat_encode，将heartbeat作为msg的payload，并计算MAVLink消息的其余域，即完成填充所有内容到msg中。
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static inline uint16_t mavlink_msg_heartbeat_encode(uint8_t system_id, uint8_t component_id, mavlink_message_t* msg, const mavlink_heartbeat_t* heartbeat) {
return mavlink_msg_heartbeat_pack(system_id, component_id, msg,
heartbeat->type, heartbeat->autopilot, heartbeat->base_mode, heartbeat->custom_mode, heartbeat->system_status);
}
其他msgid消息类似，调用mavlink_msg_xxx_encode，并调用mavlink_msg_xxx_pack函数进行打包。其中mavlink_msg_heartbeat_pack函数首先将mavlink_heartbeat_t中的内容填充到msg的payload中，然后调用mavlink_finalize_message计算MAVLink消息的其余域，即完成填充所有内容到msg中。
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static inline uint16_t mavlink_msg_heartbeat_pack(uint8_t system_id, uint8_t component_id, mavlink_message_t* msg,
uint8_t type, uint8_t autopilot, uint8_t base_mode, uint32_t custom_mode, uint8_t system_status)
{
#if MAVLINK_NEED_BYTE_SWAP || !MAVLINK_ALIGNED_FIELDS
char buf[MAVLINK_MSG_ID_HEARTBEAT_LEN];
_mav_put_uint32_t(buf, 0, custom_mode);
_mav_put_uint8_t(buf, 4, type);
_mav_put_uint8_t(buf, 5, autopilot);
_mav_put_uint8_t(buf, 6, base_mode);
_mav_put_uint8_t(buf, 7, system_status);
_mav_put_uint8_t(buf, 8, 3);
memcpy(_MAV_PAYLOAD_NON_CONST(msg), buf, MAVLINK_MSG_ID_HEARTBEAT_LEN);
#else
mavlink_heartbeat_t packet;
packet.custom_mode = custom_mode;
packet.type = type;
packet.autopilot = autopilot;
packet.base_mode = base_mode;
packet.system_status = system_status;
packet.mavlink_version = 3;
memcpy(_MAV_PAYLOAD_NON_CONST(msg), &packet, MAVLINK_MSG_ID_HEARTBEAT_LEN);
#endif
msg->msgid = MAVLINK_MSG_ID_HEARTBEAT;
return mavlink_finalize_message(msg, system_id, component_id, MAVLINK_MSG_ID_HEARTBEAT_MIN_LEN, MAVLINK_MSG_ID_HEARTBEAT_LEN, MAVLINK_MSG_ID_HEARTBEAT_CRC);
}
其中，包序号seq存储在内部数组m_mavlink_status[]对应channel中，每次pack操作之后，该channel对应的seq自增1。获取通道函数为：
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mavlink_status_t* mavlink_get_channel_status(uint8_t chan);
最终，mavlink_finalize_message完成填充msg结构体除payload之外的所有域，包括计算得到的crc。
在mavlink_finalize_message的调用子函数中，还有两个操作涉及到v1和v2协议的处理：
- 在
v2版本中，payload末尾进行0填充，通过调用_mav_trim_payload函数实现。 - 在
v2版本中，如果需要进行signing操作，通过调用mavlink_sign_packet生成signature。
1.1. 消息的发送
在封包完成之后，调用mavlink_msg_to_send_buffer函数将包转换为字节流，然后调用方就可以通过TCP/UDP等传输层发送了。
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uint16_t mavlink_msg_to_send_buffer(uint8_t *buf, const mavlink_message_t *msg);
2. 解包
每接收到一个字节，就需要调用mavlink_frame_char解包，并更新对应channel的mavlink_status_t结构体中的状态机（parse_state成员域），直到解析完最后一个字节（16位CRC的最后一个字节）。
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uint8_t mavlink_frame_char(uint8_t chan, uint8_t c, mavlink_message_t* r_message, mavlink_status_t* r_mavlink_status)
{
return mavlink_frame_char_buffer(mavlink_get_channel_buffer(chan),
mavlink_get_channel_status(chan),
c,
r_message,
r_mavlink_status);
}
同样的，获取mavlink_status_t结构体的函数为mavlink_get_channel_status。
在mavlink_frame_char_buffer函数中，就是判断mavlink_status_t结构体中的状态（parse_state成员域）进行解析，并更细parse_state。在解析完一个完成的mavlink_message_t消息体之后，返回MAVLINK_FRAMING_OK表示完成一个数据包的解析，并填充外面给的参数r_message，以及r_mavlink_status。
2.1. 状态机流转图
3. channel 与 system id
MAVLink协议中，channel和system id是两个不同的概念。关于channel概念，见官方文档Multiple Streams (“channels”)。
channel是指MAVLink消息的传输通道，每新建一个TCP/UDP/串口连接，即创建一个channel。可以理解为建立一个UDP Address+port，或一个TCP Address+port，就会创建一个channel。system id是标示不同的设备，比如地面站、飞控设备、以及其他设备。- 一个
channel可以对应多个system id，比如一个channel可以对应多个飞控设备。同时，一个system id也可以对应多个channel，比如一个地面站可以同时连接多个飞控设备。
在QGC中，LinkInterface::_allocateMavlinkChannel用于给一个传输层连接分配一个channel，根据MAVLink中的宏定义，一般容量为4个或16个。