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前 言创龙科技已基于IMX8、ZYNQ、AM5728、AM5708、AM437x、AM335x、T3/A40i等平台提供了开源EtherCAT主站IgH案例。本文主要演示TLZ7x-EasyEVM-S评估板基于IgH EtherCAT控制伺服电机方法。
案例适用开发环境： Windows开发环境：Windows 7 64bit、Windows 10 64bit
Linux开发环境：Ubuntu 14.04.3 64bit
虚拟机：VMware15.1.0
PetaLinux：2017.4
Kernel：linux-xlnx-xenomai-g7645980-v1.0
IgH EtherCAT：ethercat-stable-1.5-gcd0d17d-20210723
Xenomai：xenomai-v3.0.11-g4f49146
伺服驱动器：台达ASD-A2-0121-E
伺服电机：台达ECMA-C10401GS
硬件平台：TLZ7x-EasyEVM-S评估板（Xilinx Zynq-7010/7020）
图 1 TLZ7x-EasyEVM评估板
图 2 SOM-TLZ7x-S核心板
IgH EtherCAT简介IgH EtherCAT为运行于Linux系统的免费开源EtherCAT主站程序，框架如下所示。
图 3
IgH EtherCAT主站通过构建Linux字符设备，应用程序通过对字符设备的访问实现与EtherCAT主站模块的通信。
IgH EtherCAT开发包提供EtherCAT工具，该工具提供各种可在Linux用户层运行的命令，可直接实现对从站的访问和设置，如设置从站地址、显示总线配置、显示PDO数据、读写SDO参数等。
案例说明
案例功能：控制伺服电机正转和反转。
- 正转：伺服电机目标速度从0加速到10000，当达到10000速度后，控制伺服电机减速至0，循环运行。
- 反转：伺服电机目标速度从0加速到-10000，当达到-10000速度后，控制伺服电机减速至0，循环运行。
图 4 案例测试请按下图所示使用网线连接评估板RGMII ETH网口和伺服驱动器A的IN网口，将伺服驱动器A的OUT网口使用网线连接至伺服驱动器B的IN网口。
图 5
图 6 为便于测试，我司提供已验证的基于Xenomai编译生成的内核镜像文件和设备树镜像文件，位于案例"igh_ethercat_dc_motor\kernel-xenomai\images\linux-xlnx-xenomai-g7645980-v1.0\"目录下，请替换至Linux系统启动卡rootfs分区boot目录下。同时将linux-xlnx-xenomai-g7645980-v1.0目录下的module驱动压缩包4.9.0-xilinx-g7645980.tar.gz，解压至Linux系统启动卡rootfs分区"lib/modules/"目录下。
备注：如需使用由内核源码重新编译生成的内核镜像文件和设备树文件，请参考Linux系统使用手册将编译的module驱动安装至Linux系统启动卡中，默认安装后module驱动目录为4.9.0-xilinx。
图 7 将IgH EtherCAT主站程序文件夹整个拷贝至评估板文件系统，执行如下命令查询评估板网卡物理地址。
图 9 执行如下命令加载驱动模块。
Target# insmod /home/root/_install/modules/ec_master.ko main_devices=00:0a:35:00:01:22
图 10 执行如下命令拷贝EtherCAT主站相关文件至评估板文件系统。
Target# mkdir /etc/sysconfig
Target# cp _install/etc/sysconfig/ethercat /etc/sysconfig
Target# cp _install/modules/ec_master.ko /lib/modules/4.9.0-xilinx-g7645980/ //模块驱动名称可通过"uname -r"查看
Target# depmod //同步模块依赖关系
图 11 执行如下命令启动EtherCAT主站。
Target# /home/root/_install/etc/init.d/ethercat start
图 12 执行如下命令加载ec_generic.ko驱动文件。 Target# insmod _install/modules/ec_generic.ko
图 13 执行如下命令添加IgH动态链接库路径。
Target# export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/root/_install/lib
图 14 将案例igh_ethercat_dc_motor可执行文件拷贝至评估板文件系统，执行如下命令查看参数信息。
Target# ./igh_ethercat_dc_motor --help
图 15 执行如下命令控制两台伺服电机同时正转。
Target# ./igh_ethercat_dc_motor -d 0
图 16
图 17 按下"Ctrl+C"停止运行程序。
图 18 执行如下命令控制两台伺服电机同时反转。
Target# ./igh_ethercat_dc_motor -d 1
图 19
图 20
图 21 按下"Ctrl+C"停止运行程序。
图 22 备注：案例设置EtherCAT周期为1ms，同时串口循环打印EtherCAT周期的最小值和最大值。
参数解析：
- latency：等待唤醒时间。
- period：EtherCAT通讯周期时间。
- exec：接收和发送EtherCAT数据时间。
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