基于STM32的EtherCAT从站IO讲解

只看该作者 · 2021-12-28 17:23

一、基础讲解：
1、EtherCAT从站与EtherCAT主站最大的不同在于：主站完全准寻IP协议的7层网络结构，而从站的物理链路层与主站不同，物理链路层的数据报文格式由倍福公司规定。
2、通常情况下，我们不能使用普通的网卡芯片作为从站的物理链路层；可以使用ET1100、LAN9252、AX58100等协议芯片来实现。
3、这个博客里，我使用的是AX58100芯片，用STM32作为实现应用层的CPU；实现一个16进16出的数字量IO从站。

只看该作者 · 2021-12-28 17:26

二、从站设备描述文件XML
1、XML文件基础介绍
XML文件是从站设备描述文件，被烧写在从站协议芯片可读写的EEPROM中；AX58100上电后，会从EEPROM中加载相关的配置选项，通过SPI通信与CPU交互，初始化CPU相关资料并初始化通信。
主站则需要根据从站的XML描述文件，发送PDO或SDO数据报文请求读写从站的寄存器。

只看该作者 · 2021-12-28 17:27

2、XML文件结构介绍
整体框架如图：

只看该作者 · 2021-12-28 17:30

这里重点讲解EtherCATInfo这一栏；Vendor包含设备供应商的描述，Descriptions包含所有设备资源描述，是最重要的地方。

只看该作者 · 2021-12-28 17:35

打开Verdor，我们可以通过修改ImageData节点的数据，来修改设备挂载到主站下后的形象：

只看该作者 · 2021-12-28 17:52

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打开数据节点Descriptions，这里是我们修改自己的数据资源主要地区：

只看该作者 · 2021-12-28 17:57

只看该作者 · 2021-12-28 17:59

到这里，我将通过具体的例子来讲解如何改写XML文件：（如果不这样，很难描述清楚）

只看该作者 · 2021-12-28 18:00

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第一步：修改设备挂载后的名字

打开Descriptions-->Devices-->Devices-->Type-->Text，这里修改的是，主站设备挂载该从站IO后的默认实例名称；打开Descriptions-->Devices-->Devices-->Name，将内容修改为设备的名称。

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第二步：配置各种通信超时时间（通常保持默认，后期主站挂载从站时可以通过主站来调整）

打开Descriptions -->Devices-->Device-->Info

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只看该作者 · 2021-12-28 18:01

第三步：开始创建16路IO映射变量区（重要环节）
1、首先，需要想好实际要映射的数据PDO；例如我们要映射16路的数字量输入（Tx）和16路的数字量输出（Rx）。

只看该作者 · 2021-12-28 18:02

2、先讲解一下，EtherCAT协议规范的PDO数据映射关系：

只看该作者 · 2021-12-28 18:04

3、注意：AX58100等协议芯片中，数据寄存器的地址是按16位（字）单位偏置的，所以在定义PDO数据报文时，每个PDO报文必须至少传递一个字的数据长度，不足的需要补齐！！

只看该作者 · 2021-12-28 18:04

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4、现在，我们先修改或添加对应PDO的数据类型(如果是DINT INT等标准数据类型，则必须是EtherCAT协议允许的才可以)：Descriptions-->Devices-->Device-->Profile-->Dictionary-->DataTypes-->DataType

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5、类型定义好了，接下来修改对应的PDO报文申明：Descriptions-->Devices-->Device-->Profile-->Dictionary-->Objects-->Object

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