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Beckoff的EtherCAT从站代码架构解析




用倍福的从站配置工具得到的源代码有以下

2014/12/26  11:24             1,021 1.TXT
2014/12/26  11:24                 0 2.txt
2012/04/11  20:43            22,131 aoeappl.c
2012/04/11  20:43             1,578 aoeappl.h
2012/04/11  20:43             1,757 bootmode.c
2012/04/11  20:43               749 bootmode.h
2012/04/11  20:43            57,363 cia402appl.c
2012/04/11  20:43            43,902 cia402appl.h
2012/04/11  20:43            50,868 coeappl.c
2012/04/11  20:43             1,755 coeappl.h
2012/04/11  20:43            24,151 diag.c
2012/04/11  20:43             5,746 diag.h
2014/04/08  15:36               337 dirtree.bat
2012/04/11  20:44            20,193 ecataoe.c
2012/04/11  20:44             9,276 ecataoe.h
2012/04/11  20:44            40,417 ecatappl.c
2012/04/11  20:44             6,232 ecatappl.h
2012/04/11  20:44             5,736 ecatcoe.c
2012/04/11  20:44             3,626 ecatcoe.h
2012/04/11  20:44            24,095 ecateoe.c
2012/04/11  20:44             6,926 ecateoe.h
2012/04/11  20:44            15,512 ecatfoe.c
2012/04/11  20:44             7,722 ecatfoe.h
2012/04/11  20:44           101,393 ecatslv.c
2012/04/11  20:44            21,611 ecatslv.h
2012/04/11  20:44             6,467 ecatsoe.c
2012/04/11  20:44             4,006 ecatsoe.h
2013/01/08  13:52            37,184 ecat_def.h
2012/04/11  20:44            17,575 el9800appl.c
2012/04/11  20:44            23,075 el9800appl.h
2012/04/11  20:44            40,016 el9800hw.c
2012/04/11  20:44             8,199 el9800hw.h
2012/04/11  20:44            11,044 emcy.c
2012/04/11  20:44             4,598 emcy.h
2012/04/11  20:44            10,046 eoeappl.c
2012/04/11  20:44             7,605 eoeappl.h
2012/04/11  20:44            19,707 esc.h
2012/04/11  20:44               663 EtherCATSampleLibrary.h
2012/04/11  20:44             9,572 fc1100hw.c
2012/04/11  20:44             4,698 fc1100hw.h
2012/04/11  20:44            13,423 foeappl.c
2012/04/11  20:44             1,813 foeappl.h
2013/01/11  11:08            43,814 mailbox.c
2012/04/11  20:44             6,798 mailbox.h
2012/04/11  20:44            13,035 mcihw.c
2012/04/11  20:44             5,398 mcihw.h
2012/04/11  20:44            65,013 objdef.c
2012/04/11  20:44            10,335 objdef.h
2012/04/11  20:44            10,624 sampleappl.c
2012/04/11  20:44             6,379 sampleappl.h
2012/04/11  20:44            10,555 SampleApplicationInterface.c
2012/04/11  20:44             6,322 SampleApplicationInterface.h
2012/04/11  20:44            65,923 sdoserv.c
2012/04/11  20:44            26,002 sdoserv.h
2012/04/11  20:44           403,968 TcHelper.dll
2012/04/11  20:44               829 TcHelper.h
2012/04/11  20:44             2,406 TcHelper.lib
2012/04/11  20:44            38,440 testappl.c
2012/04/11  20:44            29,615 testappl.h
              59 个文件      1,439,244 字节

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从站软件协议栈从通信层次上来看分为两层:数据链路层(DL, Data

Link Layer)和应用层(AL,  Application Layer,分别实现EtherCAT协议以

及应用层通讯协议。

    数据链路层是ESC与从站微处理器的数据交换层,ESC与从站微处理器

之间可以采用SPI ( Serial Peripheral Interface,串行外设接口)或MCI ( Micro

Controller Interface,微控制器接口)两种模式传输数据,协议栈将两种模式

封装成统一接口,供上层协议直接调用。根据EtherCAT协议对实时性及数

据量的要求,本文选用MCI并行微控制器接口来传送数据,以下功能模块用

于实现底层通信:

   Spihw:串行模式处理器接口模块。定义了串行模式下的微处理器与ESC

通信接口函数,供上层应用通信时调用,完成底层数据的交换。

   Mcihw:并行控制器接口模块。定义了并行模式下的微控制器与ESC通

信接口函数,供上层应用通信时调用,完成底层数据的交换。

    应用层是真正实现EtherCAT协议的部分,包括状态机处理,周期性过

程数据的处理以及非周期性邮箱数据的处理,应用层包括以下功能模块:

   Ecatslv:处理EtherCAT状态机模块。状态机转换请求由主站发起,主

站将请求状态写入A1Control寄存器中,从站采用查询的方式获取当前该状

态转换的事件,将寄存器值作为参数传入AL_ControlInd()函数中,该函数作

为核心函数来处理状态机的转换,根据主站请求的状态配置SM通道的开启

或关闭,检查SM通道参数是否配置正确等。

    Ecatappl:  EtherCAT从站应用层接口,整个协议栈运行的核心模块

EtherCAT从站状态机和过程数据接口。Main()函数的定义,输入输出程数据

对象的映射处理,ESC与处理器本地内存的输入输出过程数据的交换等;

   Mailbox:处理EtherCAT邮箱服务模块。包括邮箱通信接口的初始化,

邮箱通道的参数配置,根据当前状态机来开启或关闭邮箱服务,邮箱通信失

败后的邮箱重复发送请求,邮箱数据的读写以及根据主站请求的不同服务类

型调用相应服务函数来处理,本文主要研究的是CoE邮箱服务类型的处理。

   Ecatcoe:    CoE ( CANopen overEtherCAT)处理函数定义模块。包括CoE

接口的初始化,对当前请求的CoE服务的处理以及对保存而未处理过的CoE

服务的处理。

   Sdoserv:    SDO服务处理模块。处理所有SDO及SDO信息服务,包括对

主站发送的上传、下载SDO服务请求的处理,处理完成后SDO响应数据由

主站来主动读取。

Objdef:访问CoE对象字典模块。读写对象字典,获得对象字典的入口,

以及对象字典的具体处理函数由该模块实现。

Coeappl:  CoE服务的应用层接口模块。对CoE服务实际应用的处理以

及CoE对象字典的处理。包括对象字典的初始化,添加对象到对象字典,移

除对象字典中的某一条目以及清除对象字典等处理函数的实现。

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