快速入门

本节主要介绍如何使用 CherryECAT。当前我们推荐在以下开发板中使用 CherryECAT。

  • HPMicro 系列开发板

  • RT-Thread Titan、 etherkit、RuiQing 开发板

ethercat 命令行

我们提供了一个简单的命令行工具 ethercat 用于测试 CherryECAT 功能。为了方便使用过 IgH 的 linux 用户过渡,格式部分参考的是 IgH。

  • ethercat start: 启动主站 PDO 定时器,切换所有 slaves 到 OP 状态,后续参数依次为主站定时器周期(单位微秒)和 CIA402 模式(可选,默认为 0),支持的 CIA402 模式有:

1 #define EC_CIA402_OPERATION_MODE_NO_MODE 0x00
2 #define EC_CIA402_OPERATION_MODE_CSP     0x01
3 #define EC_CIA402_OPERATION_MODE_CSV     0x02
4 #define EC_CIA402_OPERATION_MODE_CSP_CSV 0x03
5 #define EC_CIA402_OPERATION_MODE_CST     0x04
6 #define EC_CIA402_OPERATION_MODE_HOME    0x05
  • ethercat stop: 停止主站 PDO 定时器,切换所有 slaves 到 PREOP 状态

  • ethercat master: 用于查看主站状态,数据统计等信息

  • ethercat rescan: 重新扫描总线

  • ethercat slaves: 查看从站信息,使用 -p 参数选择指定从站,使用 -v 参数查看详细信息

  • ethercat pdos: 查看 PDO 映射信息,使用 -p 参数选择指定从站

  • ethercat states: 请求从站状态转换, 使用 -p 参数选择指定从站,状态需要从 ec_slave_state_t 枚举中选择并以十六进制输入

  • ethercat coe_read: 通过 CoE 读取 SDO, 使用 -p 参数选择指定从站,后续参数依次为 index, subindex, 如果忽略 subindex 则使用 sdo complete 模式

  • ethercat coe_write: 通过 CoE 写入 SDO,使用 -p 参数选择指定从站,后续参数依次为 index, subindex, data,不使用 sdo complete 模式

  • ethercat foe_read: 通过 FoE 读取文件, 使用 -p 参数选择指定从站,后续参数依次为 filename, pwd 和 16进制数组,数组从低位到高位输入

  • ethercat foe_write: 通过 FoE 写入文件,使用 -p 参数选择指定从站,后续参数依次为 filename, pwd 和 16进制数组,数组从低位到高位输入

  • ethercat eoe_start: 启动 EoE 功能

  • ethercat pdo_read: 读取过程数据,使用 -p 参数选择指定从站

  • ethercat pdo_write: 写入过程数据,使用 -p 参数选择指定从站,后续参数依次为 offset 和 16进制数组,数组从低位到高位输入,offset 表示写入数据在 PDO 中的偏移位置

  • ethercat sii_read: 读取 SII 数据, 使用 -p 参数选择指定从站

  • ethercat sii_write: 写入 SII 数据, 使用 -p 参数选择指定从站

  • ethercat wc: 查看主站工作计数器

  • ethercat perf: 性能测试, 使用 -s 参数开始,使用 -v 参数查看测试结果,使用 -d 参数停止测试

典型使用流程

  • 调用 ec_master_init 初始化主站

  • 为每个 slave 配置 config 参数,包括 PDO 映射、DC 同步等, ec_slave_config_t 结构体定义如下:

 1 typedef struct {
 2     ec_sync_info_t *sync;                           /**< Sync manager configuration. */
 3     uint8_t sync_count;                             /**< Number of sync managers. */
 4     ec_pdo_callback_t pdo_callback;                 /**< PDO process data callback. */
 5     uint16_t dc_assign_activate;                    /**< dc assign control */
 6     ec_sync_signal_t dc_sync[EC_SYNC_SIGNAL_COUNT]; /**< DC sync signals. */
 7 } ec_slave_config_t;
 8
 9
10 // 举例从协议栈提供的部分 slave 信息中寻找 sync 信息,并进行配置
11 for (uint32_t i = 0; i < global_cmd_master->slave_count; i++) {
12     ret = ec_master_find_slave_sync_info(global_cmd_master->slaves[i].sii.vendor_id,
13                                           global_cmd_master->slaves[i].sii.product_code,
14                                           global_cmd_master->slaves[i].sii.revision_number,
15                                           motor_mode,
16                                           &slave_config[i].sync,
17                                           &slave_config[i].sync_count);
18     if (ret != 0) {
19         EC_LOG_ERR("Failed to find slave sync info: vendor_id=0x%08x, product_code=0x%08x\n",
20                     global_cmd_master->slaves[i].sii.vendor_id,
21                     global_cmd_master->slaves[i].sii.product_code);
22         return -1;
23     }
24
25     slave_config[i].dc_assign_activate = 0x300;
26
27     slave_config[i].dc_sync[0].cycle_time = atoi(argv[1]) * 1000;
28     slave_config[i].dc_sync[0].shift_time = 1000000;
29     slave_config[i].dc_sync[1].cycle_time = 0;
30     slave_config[i].dc_sync[1].shift_time = 0;
31     slave_config[i].pdo_callback = ec_pdo_callback;
32
33     global_cmd_master->slaves[i].config = &slave_config[i];
34 }

备注

定义的 config 变量需要是全局变量

  • 配置主站 master 相关参数,包括 cycle_timeshift_timedc_sync_with_dc_ref_enable

    • cycle_time 代表主站定时器的周期,单位为纳秒。

    • shift_time 代表相对于 cycle_time 的滞后时间,单位为纳秒,通常设置为 20% 的 cycle_time。

    • dc_sync_with_dc_ref_enable 代表 DC 同步是与主站时钟同步还是和第一个带有 DC 的从站同步。通常推荐和从站同步。

  • 最后调用 ec_master_start 启动周期性传输,如果从站没有扫描就调用,则会一直死等,直到所有从站扫描完成。

1 global_cmd_master->cycle_time = atoi(argv[2]) * 1000;       // cycle time in ns
2 global_cmd_master->shift_time = atoi(argv[2]) * 1000 * 0.2; // 20% shift time in ns
3 global_cmd_master->dc_sync_with_dc_ref_enable = true;       // enable DC sync with dc reference clock
4 ec_master_start(global_cmd_master);
  • 对于时间敏感的 PDO 处理,可以在设置的 pdo_callback 中进行。对于不敏感的,异步的处理,则可以使用 ec_master_get_slave_domain_* 系列函数进行读写。