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作者： imtoken钱包安卓下载链接

2024-03-14 18:08:46

基于STM32的伺服总线EtherCAT主站设计——SOEM方案_stm32 ethercat-CSDN博客

基于STM32的伺服总线EtherCAT主站设计——SOEM方案

河狸打捞员

已于 2023-09-25 22:03:08 修改

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分类专栏：

CANopen、EtherCAT

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stm32

单片机

嵌入式硬件

于 2023-04-16 23:44:49 首次发布

本文链接：https://blog.csdn.net/weixin_48501028/article/details/128835795

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CANopen、EtherCAT

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本文介绍在正点原子的STM32H743开发板上，使用SOEM方案实现EtherCAT主站通讯，本文记录从零基础学习路线。由于本人才疏学浅，如有错误，还请指正。

下文蓝色带下划线为参考资料的网址链接，蓝色字体为参考资料名称。

一、EtherCAT介绍

在了解EtherCAT之前，建议对于TCP/IP的概念有一些了解，可以观看正点原子的介绍视频：【正点原子】手把手教你学lwIP_哔哩哔哩_bilibili（建议看完前7讲）

对于EtherCAT概念的了解，可以观看：【工业通讯】EtherCAT&EtherNet/IP基础知识讲解合集_哔哩哔哩_bilibili

本项目移植过程中，参考的文献如下：

[1]王惠娇. 基于嵌入式平台的EtherCAT主站实现研究[D].郑州大学,2018.

[2]毛令. 基于STM32的嵌入式EtherCAT主站的研究与实现[D].北方民族大学,2022

[1]刘豪志. 基于嵌入式Linux的EtherCAT主站设计及伺服控制系统研究[D].南京航空航天大学,2020.

以上绍视频和文献，对于ETH和EtherCAT帧结构、寻址模式、通讯模式、同步模式等知识点讲解比较清晰，这里就不展开介绍。我们就直入主题，介绍在STM32H743基于SOEM实现EtherCAT通讯的移植和调试过程。

二、SOME库架构分析

SOEM的代码的官网下载链接：GitHub -OpenEtherCATsociety/SOEM: Simple Open Source EtherCAT Master

SOEM库采用分层设计，并且提供了一个抽象层，将SOEM协议栈与具体操作系统和硬件分开。抽象层由OSAL和OSHW两个模块组成，OSAL是操作系统抽象层，OSHW 是硬件抽象层，移植的主要内容就是对OSAL和OSHW具体API实现，在新的操作系统和硬件平台上的重写。

SOEM的层级架构如下图所示：

2.1 抽象层

抽象层可以分为操作系统抽象层OSAL和硬件抽象层OSHW两部分。

OSAL模块侧重于操作系统的抽象和时间机制。由osal.h和osal.c组成。定义了基本数据类型，时间相关结构以及时间和定时器相关API和线程相关API。其中的时间和定时器相关的API是必须实现的，线程相关的API不是必须实现的。

OSHW模块侧重于为上层提供网络服务。由oshw.h/oshw.c和nicdrv.h/nicdrv.c四个文件组成。oshw.h/.c主要实现网络大小端和本地大小端的转换，nicdrv.h/.c是网络驱动，主要实现 EtherCAT帧的发送和接收。

不同平台上nicdrv模块的逻辑结构基本相同，需要实现的是三个底层API：

（1）网口的初始化（2）MAC层帧发送（3）MAC层帧接收

2.2 中间层

SOEM的中间层，是EtherCAT协议栈的具体实现，包含BASE模块、MAIN模块、CONFIG模块、CONFIGDC模块、COE等。各层的功能如下表所示。

层功能 BASE 将工业应用数据组装成 EtherCAT 帧 MAIN 顺序寻址、广播方式、配置地址、逻辑地址方式对从站读写读写从站 EEPROM CONFIG 提供邮箱模式的非过程数据读写和三缓冲模式的过程数据 PDO读写初始化从站控制器的寄存器，配置从站FMMU CONFIGDC 提供分布式时钟，实现主从站之间时钟同步 COE CANOpen Over EtherCAT FOE File Over EtherCAT SOE Sercos Over EtherCAT

2.3 应用层

APP应用层并不属于SOEM库，应用层调用SOEM提供的服务，实现具体的应用，由用户按所需自行编辑。

三、移植SOEM到嵌入式平台STM32H743

本项目的移植流程参考文献：[1]王惠娇. 基于嵌入式平台的EtherCAT主站实现研究[D].郑州大学,2018.

网上也有人提供了程序源码，如以下的链接是基于STM32H743实现，论坛链接里有提供源码！！！

EasyControl ethercat总线精简主从站方案 (amobbs.com 阿莫电子论坛

基于stm32和soem的EtherCAT主站代码分享 (amobbs.com 阿莫电子论坛

3.1 以太网口电路

移植SOEM到嵌入式平台的过程就是重写SOEM抽象层的过程。在STM32H743的开发板上，通过RMII外接一个PHY芯片，型号是LAN8720A。STM32H743的以太网口电路详见官方资料《STM32H7开发指南-HAL库版本_V1.0 66.1.1》介绍。

使用RMII接口，其电路图如下：

以太网口的电路，具体可参考网上博主的教程：基于STM32构建EtherCAT主站（SOEM方案）3_stm32 ethercat_拉松的博客

3.2 主站时钟优化

STM32H743具有400MHz的CPU频率，可是实现微秒级别精度的系统时钟。为了避免使用tick机制实现系统时钟的中断干扰，采用硬件定时器级联，将TIM3和TIM2二者级联起来，其中TIM2为32位计时器，TIM3为16位计时器，将二者连起来实现48比特系统时间。

设置TIM2频率1MHz，1us计数一次。配置TIM2输出一个1Hz的时钟信号，作为TIM3的输入端。这样，TIM2的计数值就是微秒数，TIM5的计数值是秒数。

代码如下：

//计时器通过读取CNT值实现计时避免中断的影响 TIM2 TIM3

//设置TIM2主模式，输入时钟1mhz，产生1hz的TRGO信号

//设置TIM3为从模式，时间源为TIM2更新信号

void PhyTim_EtherCAT_Init(void)

{

//-----------------TIM2初始化------------------//

TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig;

TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig; //定时器主模式配置

TIM_SlaveConfigTypeDef sSlaveConfig; //定时器从模式配置

TIM2_Handler.Instance = TIM2; //通用定时器2

TIM2_Handler.Init.Prescaler=199; //分频

TIM2_Handler.Init.CounterMode=TIM_COUNTERMODE_UP; //向上计数器

TIM2_Handler.Init.Period=1000000-1; //自动装载值

TIM2_Handler.Init.ClockDivision=TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;//时钟分频因子

TIM2_Handler.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE; //自动重装载写入新值后，计数器完成当前旧的计数后，再开始新的计数周期

HAL_TIM_Base_Init(&TIM2_Handler);

sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL; //使用内部时钟源外部触发预分频器关闭预分频器 TIM2->SMCR

HAL_TIM_ConfigClockSource(&TIM2_Handler, &sClockSourceConfig); //定时器时钟配置

sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_ENABLE; //TIM2设置为主模式

sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_UPDATE; // 选择更新事件作为触发输出 (TRGO)

HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&TIM2_Handler, &sMasterConfig);

HAL_TIM_Base_Start(&TIM2_Handler); //使能定时器2

//-----------------TIM3初始化------------------//

TIM3_Handler.Instance = TIM3; //通用定时器3

TIM3_Handler.Init.Prescaler = 0; //不分频

TIM3_Handler.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; //向上计数器

TIM3_Handler.Init.Period = 50000; //自动装载值

TIM3_Handler.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; //时钟分频因子

HAL_TIM_Base_Init(&TIM3_Handler);

sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_ITR1; //定时器时钟源选择

HAL_TIM_ConfigClockSource(&TIM3_Handler, &sClockSourceConfig);

sSlaveConfig.SlaveMode = TIM_SLAVEMODE_EXTERNAL1; //外部时钟模式1 由所选触发信号 (TRGI) 的上升沿提供计数器时钟 TIM3->SMCR[2;0]=111

sSlaveConfig.InputTrigger = TIM_TS_ITR1; // 输入触发：选择 ITR0 作为输入源

sSlaveConfig.TriggerPolarity = TIM_TRIGGERPOLARITY_RISING;// 触发极性：上升沿

sSlaveConfig.TriggerPrescaler = TIM_TRIGGERPRESCALER_DIV1;// 触发预分频：无

sSlaveConfig.TriggerFilter = 0x0; // 滤波：不需要任何滤

HAL_TIM_SlaveConfigSynchronization(&TIM3_Handler, &sSlaveConfig); //定时器从模式配置

HAL_TIM_Base_Start(&TIM3_Handler);

}

//定时器底册驱动，开启时钟，设置中断优先级

//此函数会被HAL_TIM_Base_Init()函数调用

void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim)

{

if(htim->Instance==TIM6) //0.5ms TIM6

{

__HAL_RCC_TIM6_CLK_ENABLE();

HAL_NVIC_SetPriority(TIM6_DAC_IRQn,3,1);

HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM6_DAC_IRQn);

}

else if(htim->Instance==TIM7) //2ms TIM7

{

__HAL_RCC_TIM7_CLK_ENABLE();

HAL_NVIC_SetPriority(TIM7_IRQn,4,1);

HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM7_IRQn);

}

else if(htim->Instance==TIM2) // TIM2

{

__HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();

}

else if(htim->Instance==TIM3) // TIM3

{

__HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE();

}

//读取时间

uint32_t GetSec(void) //获取时间/秒

{

return TIM3->CNT;

}

uint32_t GetUSec(void) //获取时间/微妙

{

return TIM2->CNT;

}

参考资料：STM32定时器同步模式四种_tim_masterconfigtypedef_luowei_memory的博客

3.3 网络驱动移植

STM32H743的ETH介绍详见《STM32H7开发指南-HAL库版本_V1.0 66.1.1》，正点原子的教程也有介绍：【正点原子】手把手教你学lwIP_哔哩哔哩_bilibili

nicdrv负责Ethernet帧的打包和解包，需要实现EtherCAT帧通过MAC层发送出去，并将从MAC层接收到的EtherCAT帧送给nicdrv。Nicdrv模块的实现是EtherCAT移植的关键。

参考网上博主的介绍，相应的代码更改为H743即可。

基于STM32构建EtherCAT主站（SOEM方案）2_stm32 ethercat_拉松的博客；

基于STM32构建EtherCAT主站（SOEM方案）5_拉松的博客

在调试的时候，报错找不到从站，经过调试时PHY初始化的时候，滤波模式没有设置好（F767为混杂模式设置），修正后的代码如下：

//LAN8720初始化

int32_t Lan8720_Init(void)

{

//===============================================================MAC====================================================================

u32 sn0 = *((vu32*)(0x1FF0F420)); //获取STM32的唯一ID的前24位作为MAC地址后三字节

u8 macaddress[6]; //MAC地址

//MAC地址设置(高三字节固定为:2.0.0,低三字节用STM32唯一ID)

macaddress[0]=2; //高三字节(IEEE称之为组织唯一ID,OUI)地址固定为:2.0.0

macaddress[1]=0;

macaddress[2]=0;

macaddress[3]=(sn0>>16)&0XFF; //低三字节用STM32的唯一ID

macaddress[4]=(sn0>>8)&0XFF;

macaddress[5]=sn0&0XFF;

//硬件复位

__set_PRIMASK(1); //关闭所有中断，复位过程不能被打断！

PhyPCF8574_WriteBit(ETH_RESET_IO,1); //硬件复位

delay_ms(100);

PhyPCF8574_WriteBit(ETH_RESET_IO,0); //复位结束

delay_ms(100);

__set_PRIMASK(0); //开启所有中断

NETMPU_Config(); //MPU保护设置

ETH_Handler.Instance=ETH; //ETH

ETH_Handler.Init.MACAddr=macaddress; //MAC地址

ETH_Handler.Init.MediaInterface=HAL_ETH_RMII_MODE; //RMII接口

ETH_Handler.Init.RxDesc=DMARxDscrTab; //发送描述符

ETH_Handler.Init.TxDesc=DMATxDscrTab; //接收描述符

ETH_Handler.Init.RxBuffLen=ETH_MAX_PACKET_SIZE; //接收长度

//初始化ETH

HAL_ETH_Init(Ð_Handler);

memset(&TxConfig, 0 , sizeof(ETH_TxPacketConfig));

TxConfig.Attributes = ETH_TX_PACKETS_FEATURES_CSUM | ETH_TX_PACKETS_FEATURES_CRCPAD; //Tx数据包硬件功能

TxConfig.ChecksumCtrl = ETH_CHECKSUM_IPHDR_PAYLOAD_INSERT_PHDR_CALC; //指定校验和插入控件：启用 IP 标头校验和和有效负载校验和计算和插入

TxConfig.CRCPadCtrl = ETH_CRC_PAD_INSERT; //指定CRC和Pad插入和替换控件

//===============================================================PHY====================================================================

uint32_t idx, duplex, speed = 0;

int32_t PHYLinkState; //Lan8720状态

ETH_MACConfigTypeDef MACConf; //ETH MAC 配置结构定义

ETH_MACFilterConfigTypeDef filterDef; //ETH MAC滤波器结构定义

HAL_ETH_GetMACFilterConfig(Ð_Handler,&filterDef); //获取 ETH MAC 过滤器配置

filterDef.PromiscuousMode = ENABLE; //过滤器使能PM模式

HAL_ETH_SetMACFilterConfig(Ð_Handler,&filterDef); //设置ETH MAC 过滤器

//将内存缓冲区分配给 DMA Rx 描述符

for(idx = 0; idx < ETH_RX_DESC_CNT; idx ++)

{

HAL_ETH_DescAssignMemory(Ð_Handler, idx, Rx_Buff[idx], NULL);

}

//===============================================================LAN8720=================================================================

uint32_t regvalue = 0, addr = 0;

u32 timeout=0; //超时计时

u32 regval=0; //lan8720addr 只有一个网口默认使用0

u32 phylink=0;

HAL_StatusTypeDef rtn; //定义HAL状态结构

HAL_ETH_SetMDIOClockRange(Ð_Handler); //配置ETH MDIO接口的时钟范围

//获取lan8720地址

lan8720addr = 32;

for(addr = 0; addr <= lan8720addr; addr ++)

{

rtn = HAL_ETH_ReadPHYRegister(Ð_Handler, addr, LAN8720_SMR, ®value);

if( rtn != HAL_OK){continue;}

if((regvalue & LAN8720_SMR_PHY_ADDR) == addr)

{

lan8720addr = addr;

break;

}

if(LAN8720_WritePHY(LAN8720_BCR,LAN8720_BCR_SOFT_RESET)>=0) //LAN8720软件复位判断LAN8720寄存器读写是否正常

{

//等待软件复位完成

if(LAN8720_ReadPHY(LAN8720_BCR,®val)>=0)

{

while(regval&LAN8720_BCR_SOFT_RESET)

{

if(LAN8720_ReadPHY(LAN8720_BCR,®val)<0)

{

PHYLinkState=LAN8720_STATUS_READ_ERROR;

break;

}

delay_ms(10);

timeout++;

if(timeout>=LAN8720_TIMEOUT) break; //超时跳出,5S

}

else

{

PHYLinkState=LAN8720_STATUS_READ_ERROR;

}

else

{

PHYLinkState=LAN8720_STATUS_WRITE_ERROR;

}

//===============================================================SET=================================================================

{

delay_ms(100);

PHYLinkState = LAN8720_GetLinkState(); //读取链接状态

}while(PHYLinkState <= LAN8720_STATUS_LINK_DOWN);

//打印连接状态

printf("ETH工作状态: ");

switch (PHYLinkState)

{

case LAN8720_STATUS_100MBITS_FULLDUPLEX:

duplex = ETH_FULLDUPLEX_MODE;

speed = ETH_SPEED_100M;

printf(" 100Mb/s FullDuplex \r\n");

break;

case LAN8720_STATUS_100MBITS_HALFDUPLEX:

duplex = ETH_HALFDUPLEX_MODE;

speed = ETH_SPEED_100M;

printf(" 100Mb/s HalfDuplex \r\n");

break;

case LAN8720_STATUS_10MBITS_FULLDUPLEX:

duplex = ETH_FULLDUPLEX_MODE;

speed = ETH_SPEED_10M;

printf(" 10Mb/s FullDuplex \r\n");

break;

case LAN8720_STATUS_10MBITS_HALFDUPLEX:

duplex = ETH_HALFDUPLEX_MODE;

speed = ETH_SPEED_10M;

printf(" 10Mb/s HalfDuplex \r\n");

break;

default:

duplex = ETH_FULLDUPLEX_MODE;

speed = ETH_SPEED_100M;

printf(" 100Mb/s FullDuplex__ \r\n");

break;

}

HAL_ETH_GetMACConfig(Ð_Handler, &MACConf); //获取 MAC 和 MTL 子系统的配置

MACConf.DuplexMode = duplex; //ETH工作模式全双工/半双工

MACConf.Speed = speed; //ETH传输速度

MACConf.TransmitQueueMode = ETH_TRANSMITTHRESHOLD_128; //ETH传输模式 128字节

HAL_ETH_SetMACConfig(Ð_Handler, &MACConf); //MAC 配置

HAL_ETH_Start_IT(Ð_Handler); //开启ETH中断

HAL_ETH_BuildRxDescriptors(Ð_Handler); //将上次接收的数据包的 Rx Desc返回给 DMA

}

四、主站软件系统测试

上一节参考链接介绍，已经将Ether CAT主站协议库SOEM成功移植到嵌入式平台STM32H743上，本章从EtherCAT主站实现的有效性、可靠性、稳定性出发，对嵌入式平台的EtherCAT主站驱动从站进行测试分析。

4.1 硬件平台搭建

本项目调试所使用的伺服驱动器为英威腾的DA200，对于该伺服的介绍乐意查看以下链接：DA200交流伺服驱动器

实验平台及接线如下图所示，参考《DA200系列交流伺服驱动器中文说明书V2.2_3.2.1节》

参考说明书《英威腾SV-DA200交流伺服驱动器_EtherCAT技术指南V2.62》的第2章，在ServoPlorer软件上设置以下参数：

参数名称数值 P0.01 电机代码 2300 P0.03 控制模式选择 8 [EtherCAT 模式] P4.08 EtherCAT 同步类型 2: DCMode P4.07 EtherCAT同步周期 2: 1ms P4.09 EtherCAT 故障检测时间 100ms

4.2 EtherCAT应用层编辑

使用EtherCAT控制伺服电机，具体的配置可以总结为以下过程：

EtherCAT初始化过程相关函数配置初始化 ec_init() ec_config_init(FALSE) INVT_DA200_setup() 分配分布式时钟 ec_configdc() 配置过程数据映射 ec_config_map(&IOmap) 请求所有从站进入到安全模式

4.2.1 PDO 映射

其中的INVT_DA200_setup()为从站伺服器的PDO映射，参考《英威腾SV-DA200交流伺服驱动器_EtherCAT技术指南》介绍，具体的操作步骤为：

英威腾 PDO 映射的操作步骤代码如下：

// 英威腾 PDO 映射的操作步骤

int INVT_DA200_setup(uint16 slvcnt)

{

EtherCAT_write8(slvcnt, 0x1C12, 00, 0); // 1 停止PDO分配功能（将0x1C12和0x1C13的子索引0设置为0）

EtherCAT_write8(slvcnt, 0x1600, 00, 0); // 2 停止PDO映射功能（将0x1600~0x1603和0x1A00~0x1A03的子索引0全部设置为0）

EtherCAT_write32(slvcnt, 0x1600, 01, 0x60400010); // 3 设置PDO映射对象（0x1600~0x1603和0x1A00~0x1A03）的映射入口

EtherCAT_write32(slvcnt, 0x1600, 02, 0x607A0020); // 3 设置PDO映射对象（0x1600~0x1603和0x1A00~0x1A03）的映射入口

EtherCAT_write8(slvcnt, 0x1600, 00, 2); // 4 设置PDO映射对象（0x1600~0x1603和0x1A00~0x1A03）映射入口的数值

EtherCAT_write16(slvcnt, 0x1C12, 01, 0x1600); // 5 设置PDO分配对象（设置0x1C12和0x1C13的子索引1）；

EtherCAT_write8(slvcnt, 0x1C12, 00, 1); // 6 重新打开PDO分配功能（将0x1C12和0x1C13的子索引0设置为1）

/**********************************************************************************************************/

EtherCAT_write8(slvcnt, 0x1C13, 00, 0); // 1 停止PDO分配功能（将0x1C12和0x1C13的子索引0设置为0）

EtherCAT_write8(slvcnt, 0x1A00, 00, 0); // 2 停止PDO映射功能（将0x1600~0x1603和0x1A00~0x1A03的子索引0全部设置为0）

EtherCAT_write32(slvcnt, 0x1A00, 01, 0x60410010); // 3 设置PDO映射对象（0x1600~0x1603和0x1A00~0x1A03）的映射入口

EtherCAT_write32(slvcnt, 0x1A00, 02, 0x60640020); // 3 设置PDO映射对象（0x1600~0x1603和0x1A00~0x1A03）的映射入口

EtherCAT_write8(slvcnt, 0x1A00, 00, 2); // 4 设置PDO映射对象（0x1600~0x1603和0x1A00~0x1A03）映射入口的数值

EtherCAT_write16(slvcnt, 0x1C13, 01, 0x1A00); // 5 设置PDO分配对象（设置0x1C12和0x1C13的子索引1）；

EtherCAT_write8(slvcnt, 0x1C13, 00, 1); // 6 重新打开PDO分配功能（将0x1C12和0x1C13的子索引0设置为1）

EtherCAT_write8(slvcnt, 0x6060, 00, 8); //设置操作模式：周期性同步位置模式

return 0;

}

4.2.2 EtherCAT 状态机

此外，还要实现EtherCAT状态机，状态机用于描述从站应用的状态和状态改变。状态改变请求通常由主站发起，从站响应。具体状态跳转方式如下图：

状态机的实现代码如下所示：

//EtherCAT状态机

void EtherCAT_ctrl_state(void)

{

switch (outputs1->controlword) //获取当前状态 0x6041状态字

{

case 0: //Switch on disabled

outputs1->controlword = 6; //Shutdown

break;

case 6: //Ready to switch on

outputs1->controlword = 7; //Disable voltage + Quick stop

break;

case 7: //Switched on

outputs1->targetPostion = inputs1->actualPostion; //查询【6064h： Position actual value】来获取电机实际位置反馈

outputs1->controlword = 0x0f; // Enable operation

break;

case 0x0f: //Operation enabled

if( OpenReady == 0 )

OpenReady = 1;

else

OpenReady = 0;

break;

default:

outputs1->controlword = 6; //Shutdown

break;

}

对于EtherCAT状态设置主要是对6041h状态字的查询和设置，如下图所示：

4.2.3 周期性同步位置模式

使用周期性同步位置模式控制电机转动，在该模式下，插补周期与 EtherCAT同步周期相同（本文设置为1ms）。

1、设置 6060 h为 8，选择 Cyclic Synchronous Position Mode；

2、设置 6040 h以使能驱动器，发送 0x0F；

3、逐次设置 607A h为目标位置（绝对位置），进行位置控制。

具体的操作方法如下图所示：

通过逐次设置 607A h为目标位置（绝对位置），进行位置控制，实现电机的转动。

以上是本人使用SOEM方案在STM32H743实现EtherCAT主站通讯，的整个过程，如有错误，还请指教交流。

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基于STM32的伺服总线EtherCAT主站设计——SOEM方案

本文介绍在正点原子的STM32H743开发板上，使用SOEM方案实现EtherCAT主站通讯，本文记录从零基础学习路线，从入门到移植成功控制电机转动。

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soem 学习1

jjinl的专栏

10-04

2640

ethercat主站学习计划，soem源码阅读

（转载）STM32与LAN9252构建EtherCAT从站

xiahailong90的博客

02-27

9507

EtherCAT Technology Group | 联系方式。使用SSC，可以快速地构建EtherCAT从站代码，保证从站协议栈与最新的EtherCAT协议相匹配，同时还可以生成从站设备描述文件，这是一份XML文件，需要放在TwinCAT安装路径下的目录下，在使用TwinCAT对设备进行组态时需要使用。是EtherCAT从站设计过程中很重要的一个文件，关于从站设备传输多少数据，是否启用分布式时钟，PHY（LAN9252）与MCU之间如何通信等等重要数据都在这个描述文件中定义。

SOEM：简单的开源EtherCAT主站

01-30

SOEM：简单的开源EtherCAT主站

ethercat从站stm32程序和使用文档，实现了IO、AD、DA功能。

07-20

2018年暑期自己搞的项目的一部分，包括基于stm32f407的ethercat从站程序以及配套的XML文件。实现了IO、AD、DA功能。在别人已经实现的ethercat从站功能上，我根据智昂的从站板子添加了AD、DA功能。参考了别人的提供的资料，算是踩在了巨人的肩膀上吧。

STM32 EtherCAT 总线型（1 拖 4）步进电机解决方案

YEYUANGEN的专栏

09-20

931

TwinCAT,Codesys，欧姆龙，Trio，SOEM，IGH，Acontis,KPA 等。EtherCAT_Step_Motor_V1.0，四轴步进电机驱动器，单轴驱动最大电流 3A。带步进电机加减速最大 500 转/s²，最高速度 3000 转/min，最低转速 0.001。I10-I12 为电机 4 的数字输入，触发时，对应总线的输入对象字典显示 1、2、4。4pin 端子为步进电机端子，自上到下依次为电机 1、电机 2、电机 3、电机 4。分以上时，电机基本上处于空载状态。数字输入通道导通时，

SOEM主站开发篇（3）：为APP程序添加命令

kevin1499的博客

11-23

105

详细介绍了如何在SOEM主站的APP程序内增加一个命令调用功能，为后面的SOEM主站开发铺路。

基于STM32H743芯片和SOEM协议栈的EtherCAT主站源码技术分析

jxcwgir的博客

08-17

600

此外，该主站源码还可以与多种驱动器配合使用，如汇川IS620N、三洋RS3、赛孚德ASD620B、埃斯顿ProNet、迈信EP3E、台达A2-E、伟创SD700、松下A5B A6B和欧姆龙G5系列驱动器等。本文介绍了基于STM32H743芯片和SOEM协议栈的EtherCAT主站源码，该源码提供了配套的CUBE工程，使用SOEM协议栈的1.3.1版本，可配套NUCLEO-H743ZI开发板使用，支持DC同步。此外，该主站源码还可以与多种驱动器配合使用，提供了方便快捷的通信方式，满足了工业自动化领域的需求。

[工业互联-18]：常见EtherCAT主站方案：SOEM的Windows/Linux解决方案

文火冰糖（王文兵）的博客

07-09

2481

SOEM (Simple Open EtherCAT Master) 是一种开源的EtherCAT主站协议栈。EtherCAT（Ethernet for Control Automation Technology）是一种高性能实时以太网通信技术，用于实现工业自动化领域中的分布式控制系统。SOEM 提供了在PC或嵌入式系统上实现EtherCAT主站功能的软件库。它是一个轻量级的、可定制的协议栈，适用于不同的操作系统平台，例如Linux、Windows和RTOS等。

【FreeRTOS的SOEM-master（1.4.1）移植】

pengrunxin的博客

10-08

3241

工作需要移植soem做EtherCAT主站，就跟大家分享如何移植soem，板块网口一个，实现soem与lwip能共用。

十四.EtherCAT开发之ST MCU STM32F407ZGt6+ AX58100的开发FOE应用

aiot_bigbear的专栏,关注我获取最新技术文章信息与海量资源~

06-21

2469

STM32F407ZGt6与AX58100是 SPI连接，工作在SPI模式。FoE(File Access over EtherCAT)可实现EtherCAT节点之间的文件传输。

SOEM协议栈代码研读笔记(一)

zhiyaormb的博客

08-20

3101

对EtherCAT开源协议栈SOEM的源代码进行分析和解读

基于stm32的伺服总线ethercat主站设计

最新发布

12-05

基于STM32的伺服总线EtherCAT主站设计主要包括硬件和软件两个方面。硬件方面，首先要选择STM32系列微控制器作为主控芯片，该系列芯片具有丰富的外设资源和高性能的处理能力。其次，需要添加EtherCAT通信模块，例如ENC28J60芯片，用于实现与EtherCAT从站的通信。还需要加入电源管理模块、驱动器和通信接口等相关硬件电路。在设计时需要注意电路布局的合理性，防止干扰和噪音影响通信稳定性。

软件方面，主要涉及EtherCAT主站协议栈的实现和相应的控制算法开发。首先，需要编写底层驱动程序，完成与硬件的交互，包括通信接口的初始化和配置。然后，搭建EtherCAT主站协议栈，实现与从站的通信。可以选择现有的EtherCAT协议栈，也可以自行开发。同时，针对具体的伺服应用，编写控制算法，实现对从站的控制和监测。最后，进行系统集成和测试。

在基于STM32的伺服总线EtherCAT主站设计过程中，需要充分考虑系统的实时性和稳定性。通过合理的硬件设计和优化的软件算法，能够满足伺服应用的高精度和高性能要求。此外，还要关注系统安全性和可靠性，设计相应的保护机制和故障处理策略，确保系统的正常运行和数据的完整性。

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EtherCAT主站——SOEM(学习笔记1)-CSDN博客

EtherCAT主站——SOEM(学习笔记1)

土拨鼠的日常

已于 2023-07-16 22:43:22 修改

阅读量3.9k

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分类专栏：

SOEM

文章标签：

linux

运维

服务器

于 2023-07-14 22:31:53 首次发布

本文链接：https://blog.csdn.net/a1347065101/article/details/131732267

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SOEM

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1、SOEM 库架构分析

2、硬件抽象层

3、中间层

4、SOEM1.3.1源代码目录介绍：

1、SOEM 库架构分析

SOEM 是 Simple Open EtherCAT Master Library 的缩写，是瑞典 rt-lab 提供的一个开源 EtherCAT

主站协议库

。

SOEM

库使用

语言编写，可以在

windows 以及 Linux

平台上运行，并也可以方便地移植到嵌入式平台上。

SOEM 支持

CoE

，

SoE

，

FoE

以及分布式时钟。

SOEM

直接将

EtherCAT

帧通过 MAC

发送和接收，因此它不支持

EoE

。 SOEM 库由若干模块组成，最底层提供硬件和操作系统抽象层，从而可以方便地将 SOEM

库移植到不同的系统平台上。

SOEM

库架构如图

所示：

SOEM 库采用分层设计，并且提供了一个抽象层，将 SOEM 协议栈与具体操作系统和硬件分开，使得 SOEM 在理论上可以移植到任意操作系统和硬件平台之上。

抽象层由 OSAL 和 OSHW 两个模块组成，OSAL 是操作系统抽象层，OSHW 是硬件抽象层，移植的主要内容就是对 OSAL 和 OSHW 具体 API 实现，在新的操作系统和硬件平台上的重写。注意，SOEM 可以不需要 OS 操作系统，直接在时间和定时器相关的 API 是必须实现的。

2、硬件抽象层

硬件抽象层即OSHW

模块，它为上层提供网络服务，是最重要的实现。

SOEM 移植的核心工作就是对此模块的移植，后文会详细介绍具体的实现。

OSHW 模块由 oshw.h/oshw.c

和

nicdrv.h/nicdrv.c

四个文件组成。

oshw.h/.c

主要实现网络小端和本地大小端的转换，nicdrv.h/.c

是网络驱动，主要实现 EtherCAT 帧的发送和接收，

SOEM

的移植主要是对网络驱动的实现。 oshw.h/.c 主要提供字节顺序转换的服务。数据在网络上传输时，总是先传输高位比特，然后传低位比特。所以，网络采用的是大端方式。而具体一个硬件平台，可能采用大端也可能是小端。

不同平台上

nicdrv

模块的逻辑结构基本相同，需要实现的是三个底层

API

：

（

）网口的初始化

（2）

MAC

层帧发送

（3）

MAC

层帧接收

3、中间层

抽象层之上的模块（除了应用层）属于 SOEM

的中间层，是

EtherCAT

协议栈的具体实现，包含 BASE 模块、

MAIN

模块、

CONFIG

模块、

CONFIGDC

模块、COE

等。各层的功能如下：

层功能 ethercatbase

将工业应用数据组装成

EtherCAT

帧，

顺序寻址、广播方式、配置地址、逻辑地址方式对从站读写

ethercatmain

读写从站

EEPROM

，

提供邮箱模式的非过程数据读写和三缓冲模式的过程数据

PDO

读写

ethercatconfig

初始化从站控制器的寄存器，配置从站

FMMU

ethercatdc

提供分布式时钟，实现主从站之间时钟同步

ethercatsoe

CANOpen Over EtherCAT

ethercatfoe

File Over EtherCAT

ethercatsoe

Sercos Over EtherCAT

4、SOEM1.3.1源代码目录介绍：

doc：帮助文档、osal：操作系统抽象层，主要是用于符合OSADL和实时进程创建。也就是说：发送EtherCAT数据包不能抖动太大，如果直接使用linux提供的原生线程，可能实时性无法满足。需要对Linux内核打上实时补丁，我们采用PREEMPT_RToshw：硬件抽象层，网卡的接口封装，不同操作系统对网卡操作不一样，linux下我们要求网卡支持混杂模式。 soem：EtherCAT主站的核心代码。包括COE，FOE等等。

5、代码讲解

main函数先开线程：

int main(int argc, char *argv[])

{

printf("SOEM (Simple Open EtherCAT Master)\nSimple test\n");

if (argc > 1)

{

/* create thread to handle slave error handling in OP */

// pthread_create( &thread1, NULL, (void *) &ecatcheck, (void*) &ctime);

osal_thread_create(&thread1, 128000, &ecatcheck, (void*) &ctime);

/* start cyclic part */

simpletest(argv[1]);

}

else

{

printf("Usage: simple_test ifname1\nifname = eth0 for example\n");

}

printf("End program\n");

return (0);

}

开了线程之后，调用simpletest函数，并把网卡名作为输入参数。

进入simpletest，第一步是调用ec_init函数：

int ec_init(const char * ifname)

{

return ecx_init(&ecx_context, ifname);

}

注意一下ecx_context，这个结构体定义如下：

struct ecx_context

{

/** port reference, may include red_port */

ecx_portt *port;

/** slavelist reference */

ec_slavet *slavelist;

/** number of slaves found in configuration */

int *slavecount;

/** maximum number of slaves allowed in slavelist */

int maxslave;

/** grouplist reference */

ec_groupt *grouplist;

/** maximum number of groups allowed in grouplist */

int maxgroup;

/** internal, reference to eeprom cache buffer */

uint8 *esibuf;

/** internal, reference to eeprom cache map */

uint32 *esimap;

/** internal, current slave for eeprom cache */

uint16 esislave;

/** internal, reference to error list */

ec_eringt *elist;

/** internal, reference to processdata stack buffer info */

ec_idxstackT *idxstack;

/** reference to ecaterror state */

boolean *ecaterror;

/** internal, position of DC datagram in process data packet */

uint16 DCtO;

/** internal, length of DC datagram */

uint16 DCl;

/** reference to last DC time from slaves */

int64 *DCtime;

/** internal, SM buffer */

ec_SMcommtypet *SMcommtype;

/** internal, PDO assign list */

ec_PDOassignt *PDOassign;

/** internal, PDO description list */

ec_PDOdesct *PDOdesc;

/** internal, SM list from eeprom */

ec_eepromSMt *eepSM;

/** internal, FMMU list from eeprom */

ec_eepromFMMUt *eepFMMU;

/** registered FoE hook */

int (*FOEhook)(uint16 slave, int packetnumber, int datasize);

/** registered EoE hook */

int (*EOEhook)(ecx_contextt * context, uint16 slave, void * eoembx);

/** flag to control legacy automatic state change or manual state change */

int manualstatechange;

};

于是，变量ecx_context又把总线运行的一系列信息放在了这里：

ecx_contextt ecx_context = {

&ecx_port, // .port =

&ec_slave[0], // .slavelist =

&ec_slavecount, // .slavecount =

EC_MAXSLAVE, // .maxslave =

&ec_group[0], // .grouplist =

EC_MAXGROUP, // .maxgroup =

&ec_esibuf[0], // .esibuf =

&ec_esimap[0], // .esimap =

0, // .esislave =

&ec_elist, // .elist =

&ec_idxstack, // .idxstack =

&EcatError, // .ecaterror =

0, // .DCtO =

0, // .DCl =

&ec_DCtime, // .DCtime =

&ec_SMcommtype[0], // .SMcommtype =

&ec_PDOassign[0], // .PDOassign =

&ec_PDOdesc[0], // .PDOdesc =

&ec_SM, // .eepSM =

&ec_FMMU, // .eepFMMU =

NULL, // .FOEhook()

NULL, // .EOEhook()

0 // .manualstatechange

};

再然后，ecx_init调用了ecx_setupnic：套娃套娃

int ecx_init(ecx_contextt *context, const char * ifname)

{

return ecx_setupnic(context->port, ifname, FALSE);

}

最终是这个函数：

int ecx_setupnic(ecx_portt *port, const char *ifname, int secondary)

{

int i;

char ifn[IF_NAME_SIZE];

int unit_no = -1;

ETHERCAT_PKT_DEV * pPktDev;

/* Get systick info, sysClkRateGet return ticks per second */

usec_per_tick = USECS_PER_SEC / sysClkRateGet();

/* Don't allow 0 since it is used in DIV */

if(usec_per_tick == 0)

usec_per_tick = 1;

/* Make reference to packet device struct, keep track if the packet

* device is the redundant or not.

if (secondary)

{

pPktDev = &(port->redport->pktDev);

pPktDev->redundant = 1;

}

else

{

pPktDev = &(port->pktDev);

pPktDev->redundant = 0;

}

/* Clear frame counters*/

pPktDev->tx_count = 0;

pPktDev->rx_count = 0;

pPktDev->overrun_count = 0;

/* Create multi-thread support semaphores */

port->sem_get_index = semMCreate(SEM_Q_PRIORITY | SEM_INVERSION_SAFE);

/* Get the dev name and unit from ifname

* We assume form gei1, fei0...

memset(ifn,0x0,sizeof(ifn));

for(i=0; i < strlen(ifname);i++)

{

if(isdigit(ifname[i]))

{

strncpy(ifn, ifname, i);

unit_no = atoi(&ifname[i]);

break;

}

/* Detach IP stack */

//ipDetach(pktDev.unit,pktDev.name);

pPktDev->port = port;

/* Bind to mux driver for given interface, include ethercat driver pointer

* as user reference

/* Bind to mux */

pPktDev->pCookie = muxBind(ifn,

unit_no,

mux_rx_callback,

NULL,

MUX_PROTO_SNARF,

"ECAT SNARF",

pPktDev);

if (pPktDev->pCookie == NULL)

{

/* fail */

NIC_LOGMSG("ecx_setupnic: muxBind init for gei: %d failed\n",

unit_no, 2, 3, 4, 5, 6);

goto exit;

}

/* Get reference tp END obje */

pPktDev->endObj = endFindByName(ifn, unit_no);

if (port->pktDev.endObj == NULL)

{

/* fail */

NIC_LOGMSG("error_hook: endFindByName failed, device gei: %d not found\n",

unit_no, 2, 3, 4, 5, 6);

goto exit;

}

if (secondary)

{

/* secondary port struct available? */

if (port->redport)

{

port->redstate = ECT_RED_DOUBLE;

port->redport->stack.txbuf = &(port->txbuf);

port->redport->stack.txbuflength = &(port->txbuflength);

port->redport->stack.rxbuf = &(port->redport->rxbuf);

port->redport->stack.rxbufstat = &(port->redport->rxbufstat);

port->redport->stack.rxsa = &(port->redport->rxsa);

/* Create mailboxes for each potential EtherCAT frame index */

for (i = 0; i < EC_MAXBUF; i++)

{

port->redport->msgQId[i] = msgQCreate(1, sizeof(M_BLK_ID), MSG_Q_FIFO);

if (port->redport->msgQId[i] == MSG_Q_ID_NULL)

{

NIC_LOGMSG("ecx_setupnic: Failed to create redundant MsgQ[%d]",

i, 2, 3, 4, 5, 6);

goto exit;

}

ecx_clear_rxbufstat(&(port->redport->rxbufstat[0]));

}

else

{

/* fail */

NIC_LOGMSG("ecx_setupnic: Redundant port not allocated",

unit_no, 2, 3, 4, 5, 6);

goto exit;

}

else

{

port->lastidx = 0;

port->redstate = ECT_RED_NONE;

port->stack.txbuf = &(port->txbuf);

port->stack.txbuflength = &(port->txbuflength);

port->stack.rxbuf = &(port->rxbuf);

port->stack.rxbufstat = &(port->rxbufstat);

port->stack.rxsa = &(port->rxsa);

/* Create mailboxes for each potential EtherCAT frame index */

for (i = 0; i < EC_MAXBUF; i++)

{

port->msgQId[i] = msgQCreate(1, sizeof(M_BLK_ID), MSG_Q_FIFO);

if (port->msgQId[i] == MSG_Q_ID_NULL)

{

NIC_LOGMSG("ecx_setupnic: Failed to create MsgQ[%d]",

i, 2, 3, 4, 5, 6);

goto exit;

}

ecx_clear_rxbufstat(&(port->rxbufstat[0]));

}

/* setup ethernet headers in tx buffers so we don't have to repeat it */

for (i = 0; i < EC_MAXBUF; i++)

{

ec_setupheader(&(port->txbuf[i]));

port->rxbufstat[i] = EC_BUF_EMPTY;

}

ec_setupheader(&(port->txbuf2));

return 1;

exit:

return 0;

}

简单来说，就是分配收发缓冲区地址，打开硬件，再把数据包头写到每一个发送缓冲区首部，免得后续每次都写。另外初始化了一些保护关键代码段的互斥锁。如果是裸跑的话，在保护关键代码的时候可能要考虑用开关中断来实现了。再一个，可以看到，这里实际上是可以打开第二个网口的。两个网口，一个作为输出，一个作为输入。这个按实际情况来做吧，目前见到的应用，多数是只用一个网口的。

这里的重点在于这个port。可以看到，实际上这里是用了在ethercatmain.c文件中定义的全局变量：

ecx_portt ecx_port;

还记得之前说的那个ecx_context吗？对，这个ecx_port就是ecx_context里面的。

在nicdrv.h文件中，这个exc_portt定义如下：

typedef struct ecx_port

{

/** Stack reference */

ec_stackT stack;

/** Packet device instance */

ETHERCAT_PKT_DEV pktDev;

/** rx buffers */

ec_bufT rxbuf[EC_MAXBUF];

/** rx buffer status */

int rxbufstat[EC_MAXBUF];

/** rx MAC source address */

int rxsa[EC_MAXBUF];

/** transmit buffers */

ec_bufT txbuf[EC_MAXBUF];

/** transmit buffer lengths */

int txbuflength[EC_MAXBUF];

/** temporary tx buffer */

ec_bufT txbuf2;

/** temporary tx buffer length */

int txbuflength2;

/** last used frame index */

int lastidx;

/** current redundancy state */

int redstate;

/** pointer to redundancy port and buffers */

ecx_redportt *redport;

/** Semaphore to protect single resources */

SEM_ID sem_get_index;

/** MSG Q for receive callbacks to post into */

MSG_Q_ID msgQId[EC_MAXBUF];

} ecx_portt;

这里EC_MAXBUF是ethercattype.h文件当中的宏定义：

#define EC_MAXBUF 16

该文件在SOEM文件夹当中。还有ec_bufT的定义

#define EC_MAXECATFRAME 1518

#define EC_BUFSIZE EC_MAXECATFRAME

typedef uint8 ec_bufT[EC_BUFSIZE];

这个1518数字看着眼熟。看看EtherCAT数据帧格式就一目了然了：

顺便也说一下这个ecx_redportt结构体：

/** pointer structure to buffers for redundant port */

typedef struct ecx_redport

{

/** Stack reference */

ec_stackT stack;

/** Packet device instance */

ETHERCAT_PKT_DEV pktDev;

/** rx buffers */

ec_bufT rxbuf[EC_MAXBUF];

/** rx buffer status */

int rxbufstat[EC_MAXBUF];

/** rx MAC source address */

int rxsa[EC_MAXBUF];

/** MSG Q for receive callbacks to post into */

MSG_Q_ID msgQId[EC_MAXBUF];

} ecx_redportt;

依然是在nicdrv.h当中定义。这就是一个只有接收功能的ecx_portt的阉割版本，没有发送缓冲区及其状态标志，因为收发过程中的关键代码保护互斥量已经有了，所以这里连互斥量都省了。细心的你可能在ecx_portt当中发现一个问题：

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EtherCAT主站——SOEM(学习笔记1)

EtherCAT 是一个以以太网为基础的开放架构的现场总线系统，EtherCAT 数据部分封装在以太网帧中，主站发送以太网帧在以太网上传输。

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qq_50808730的博客

12-10

721

以上就是EtherCAT主站SOEM – 9 – SOEM之基于QT搭建自己的EtherCAT主站的内容。有不明白的地方欢迎留言；有建议欢迎留言，我后面编写文档好改进。创作不容，如果文档对您有帮助，记得给个赞。

SOEM：简单的开源EtherCAT主站

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SOEM：简单的开源EtherCAT主站

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SOEM主站开发笔记-- 点亮第一个LED----SOEM 的simpletest.c代码的解析以及改动

本周实现了SOEM 点亮第一个LED的操作，记录一下实现的过程。

开发平台使用的是野火的imx6ull。

1. 下载代码

SOEM的代码在github上就可以找到，它的官网下载链接是：

https://github.com/OpenEtherCATsociety/SOEM

主站代码如果懒得下载可以直接下载我提供的工程。我的项目资料托管在gitee，里面有zip 形式的代码压缩包。

https://gi

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simple open ethercat.zip_ethercat_ethercat主站_soem coe例程_beckhoff

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EtherCAT是一种工业以太网协议。在EtherCAT网络中，存在一个主站和多个从站，主站控制所有从站的通信。简单打开EtherCAT.zip是一个包含主站和从站的代码的压缩文件。其中，ethercat是主站部分的代码，soem是从站的通信库，coe例程是控制对象条目的示例代码，Beckhoff是一家提供EtherCAT解决方案的公司。

打开simple open ethercat.zip文件可以了解到如何实现基于EtherCAT的通信控制系统。主站代码ethercat提供了控制EtherCAT网络的API，例如搜索和连接到从站、初始化网络和发送数据等。soem则提供了一个可重用的从站的通信库，以便快速开发从站设备并与主站通信。coe例程展示了如何通过PDO和SDO对象来控制从站设备。Beckhoff则提供了现成的EtherCAT硬件设备，可以作为示例和测试使用。

通过阅读这些代码和提供的示例，可以更好地理解如何在EtherCAT网络中实现通信控制，并为开发EtherCAT应用程序提供参考。同时，这些代码还提供了一些可重用的组件和工具，可以避免重复开发并提高开发效率。

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If you have questions regarding our products, please send an e-mail

to openethercatsociety@rt-labs.com

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All reference designs are available as either a barebone codebase or with

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2020年的12月初，我写了一篇《基于STM32构建EtherCAT主站（SOEM方案）1》博客，同时也上传了基于原子stm32f767开发板的源码（soem1.4.0版本，采用HAL库，控制伺服）。有兴趣的可以去我的博客目录找找。后续我会把整理好的源码上传到GitHub，如果发现了bug，或者我有讲错的地方，可以在评论区留言。欢迎指正。之前打算把移植过程都写到博客上的，后来由于有其它事要忙，就没继续写了。期间也有一些网友私信我，为什么不把博客写完。好吧，在2022年元旦前后，我将把后续的几篇移植博客写完。未来，如果有时间的话，我还会分享一些《igh+xenomai》demo（一些有意思的小项目）。

我的梦想是写一个EtherCAT五轴数控系统（实现基础功能即可，在zynq、imx6ull、stm32mp157中选用一款作为数控系统的芯片跑linux或者其它实时系统，基于QT开发上位机），研究EtherCAT主站只是朝梦想方向前进的一小步，希望能在30岁之前把系统干出来。

哈哈，言归正传，继续来讲soem。王惠娇同志的硕士论文《基于嵌入式平台的EtherCAT主站实现研究》，把soem移植讲的很清楚了，有兴趣的可以读一下。如果你有移植lwip的经验，那么移植soem还是挺容易的。我个人移植过soem1.3.1和soem1.4.0，这两个版本基本没啥变动，因此移植过程也是一样的。soem项目中主要包含osal、oshw、soem三个文件夹。soem库采用了分层设计的思想，把操作系统层和硬件层抽象了出来，因此移植过程才会比较简单，只需修改osal和oshw文件夹中的文件即可。移植的代码我是参考rtk子文件夹的（soem官方提供的移植平台代码），这是最贴近单片机开发的一个平台，lw_emac对应于stm32网卡驱动。

SOEM源码目录结构

soem:主站主体 osal:操作系统抽象层。提供了函数的抽象，如定时器和线程等。 oshw:硬件抽象层，网卡驱动。 test:应用示例代码

整个移植过程

1.stm32定时器驱动：tim2用于系统时基，为osal.c中的函数提供时间信息。tim5定时器中断用于应用层中的周期性程序。 2.以太网驱动，lan8720芯片初始化，以太网接收函数、以太网发送函数 3.nicdrv.c：把bfin_EMAC_send、bfin_EMAC_recv等函数替换成stm32的以太网收发函数。 4.oshw.c文件中修改一些大小端序的定义。 5.编译keil，采用–gnu编译（keil中可以设置），还会有一些其它的报错，主要是一些编译器导致的问题。根据报错修改即可。 6.参考soem/test/rtk/main.c文件，把其main函数移植到stm32中。 7.ethercat IO从站控制例程编写、ethercat伺服从站例程编写。 90%的移植工作集中在图中的红圈部分，大家根据自己板子的硬件，酌情修改即可。下面的内容取自https://lipoyang.hatenablog.com/entry/2019/12/08/101951，一位日本网友的soem移植总结，大家在github上也能找到他的代码。 https://github.com/lipoyang/SOEM4Arduino

1.soem文件中的移植

（1.1）节省内存资源

最初的 SOEM 使用过多的 RAM 在单片微控制器上运行。因此，通过根据目标的内存容量减少以下常量来减少 RAM 使用量。 EC_MAXODLIST：CoE 对象字典的最大数量 EC_MAXOELIST：CoE 对象条目的最大数量 EC_MAXSLAVE：从站连接的最大数量 EC_MAXBUF：以太网帧缓冲区的数量

（1.2）时钟

原SOEM使用时间。但是，单片机系统可能没有实时时钟，或者即使有实时时钟，也可能精度不够。我决定用计时器来计算从微机启动开始经过的时间，并用它来代替。

（1.3）省略 LAN 端口冗余

原始 SOEM 支持两个 LAN 端口以进行冗余配置。但是，在只有一个 LAN 端口的系统的情况下，RAM 是浪费的。因此，删除以下与 LAN 口冗余配置相关的变量和函数。 ecx_redportt、ecx_init_redundant、ec_init_redundant

2.osal文件夹中的移植

（2.1）定时器和时钟

实现如下函数，根据微机对定时器进行抽象。 osal_usleep：在以 usec 为单位指定的时间内停止处理。 osal_timer_start：通过以 usec 为单位指定超时时间来启动计时器。 osal_timer_is_expired：返回计时器是否超时。它还实现了以下抽象时钟的函数。但是，如（1.2）所述，这次将使用从微机启动开始的经过时间。 osal_current_time：获取当前时间。 osal_time_diff：返回两次之间的差值。

（2.2）线程

实现如下函数，根据微机对定时器进行抽象。但是，SOEM 本身并没有使用线程功能。如果在应用端不使用线程，即使不实现也没有问题。 osal_thread_create：创建线程 osal_thread_create_rt：创建实时线程

（2.3）调试输出

为调试输出实现 EC_PRINT 函数。在微机系统的情况下，通常输出到UART（串口）进行调试。 EC_PRINT 函数由宏定义，只有在定义了 EC_DEBUG 宏时才有效。 EC_PRINT 函数的实质是作为一个函数实现的，该函数采用与 printf 函数等效的可变长度参数。如果可以使用 printf 函数，请使用 #define EC_PRINT printf。

3.oshw的移植

（3.1）字节序

以太网协议是大端，但有些 CPU 是大端，有些是小端。因此，实现以下函数应该吸收字节顺序的差异。 oshw_htons：将 16 位整数从 CPU 字节顺序转换为大端。 oshw_ntohs：将 16 位整数从 big endian 转换为 CPU 字节顺序。

（3.2）搜索网络接口

实现以下功能以搜索可用的网络接口。但是，在大多数微机系统中，网络接口都是固定为已知的，如果应用端不需要这个功能，即使不实现也没有问题。 oshw_find_adapters：列出可用的网络接口。 oshw_free_adapters：释放用于枚举网络接口的内存。

（3.3）网卡设备驱动（这是最难的部分！）

实现以下抽象 NIC 设备的函数。这是最难的一点，但要点总结如下。

（3.3.1）临界区

为了保护临界区，如果是操作系统环境，请使用互斥锁等。即使在没有 OS 的微型计算机系统中也使用中断，则需要中断禁用/启用处理。

（3.3.2）冗長構成の省略

如（1.3）所述，如果要省略LAN口的冗余配置，删除第二个LAN口相关的变量redport和redstate，处理使用这些变量的冗余配置也删除。

（3.3.3）句柄

在 Windows、Mac 和 Linux 等操作系统环境中，网络通信是基于套接字的，“RAW 套接字”也用于发送和接收原始以太网帧。处理这个的变量是 sockhandle。但是，除非需要在微机系统中处理套接字，否则不需要使用该变量。

（3.3.4）以太网控制器控制处理的实现

这是最重要的部分。根据需要移植的硬件实现以太网控制器的初始化处理、终止处理、帧发送处理、帧接收处理，并从需要的位置调用。

结语

soem移植大体就这些，说难不难，说简单也不简单。虽然我在2020年就已经把soem移植完了，也驱动了一些伺服，但是并没有在工业中应用，因此对移植后的可靠性也没有把握。自己也在工控行业干过，深知工业产品的高要求，以及细微的问题可能会带来巨大的损失，因此我的博客仅供学习和参考。电机也不仅仅能转就完事了，我在nucleo f767平台移植过soem主站，板子上除了f767芯片，还有一颗stm32用于stlink功能。f767的时钟由另一颗stm32的PA8引脚提供（MCO功能），频率为8Mhz。测试过程中，发现伺服会周期性抖动。仔细研究后发现，是由于8Mhz的抖动有点大，比如实际是7.99999Mhz。最后只能通过参考时钟，动态调整主站周期，从而解决了问题。说白了就是DC同步，同步方法也是我自己琢磨的，也不敢保证对不对，也许只是碰巧解决了我单伺服的同步问题吧。我是在研究生期间开始搞ethercat主站的，课题是基于igh+xenomai搞三轴数控。工作后，ethercat并不是我的工作内容，只是周末研究一下。开头说过，我的梦想是diy一套ethercat五轴数控系统。我真的很想有人送我一套工业ethercat主站源码，哈哈，可惜没有，因此只能自己折腾了。xenomai、igh、soem我都搞过，因为是单兵作战的缘故，许多坑要自己踩。经常一个问题要琢磨好久，没人指导，只能在百度、csdn、google、知网上疯狂找资料，反复读代码、调试。唉，搞起来真心累，好几次想放弃。因为体验过那种被问题卡住时，寝食难安的状态。所以我把一些学习调试的过程写成博客，分享一下。我时间和能力有限，有些问题我也回答不出来。有时工作太累，或者遇到烦心事，没精力和心情回答。请见谅哈。

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1. 初始化EtherCAT主站：设置STM32与EtherCAT总线之间的通信参数和初始化相关硬件资源，如CAN接口和中断。

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3. 处理从站设备：与连接到EtherCAT总线上的从站设备进行通信，包括配置从站设备、发送和接收从站设备的数据等。

4. 实现EtherCAT主站的主要功能：根据实际需求，可以添加不同的功能模块，如数据采集、控制逻辑等。

该源代码例程可能包含多个文件，其中可能包括主函数文件、EtherCAT主站驱动文件、CAN通信文件、EtherCAT协议处理文件等。开发者可以根据具体需求进行修改和扩展。

通过使用该源代码例程，开发者可以在STM32平台上快速开发出具有EtherCAT通信功能的主站设备，以满足工业自动化控制系统的需求。但需要注意，由于EtherCAT协议本身较为复杂，对于初次接触EtherCAT的开发者来说，可能需要一定的学习和熟悉过程。

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基于STM32构建EtherCAT主站（SOEM方案）2

专噶猛男腰子:

不知道你解决了没,0x6040是伺服的使能流程，一般都是写6-7-F这样子，具体可以参考cia 402的控制手册，大概的意思先清除报警然后（6/7）停机，后（f）使能驱动器。

基于STM32构建EtherCAT主站（SOEM方案）1

weixin_57482667:

大佬移植后的是不是用Codesys软件来编程的？

DIY运动控制器——移植grbl（软件架构、脉冲产生）

weixin_41776940:

最核心的就是这个，布鲁森汉姆插补

法。网上有一篇文章是讲关于这个算法的推导

beaglebone(AM335X)安装igh-ethercat

星栈:

博主你好，我am335x开发板4.1.18内核，暂时没有打实时补丁，已经移植好igh在开发板上了，现在正在交叉编译你博客里的igh.c；我输入指令arm-linux-gnueabihf-gcc igh.c -o igh

igh.c:11:29: fatal error: native/task.h: No such file or directory出现报错，缺少头文件，我没有xenomai的头文件，也没有rtdk.h，有rtdm.h但是指定目录后还是报错，请问您是怎么指定头文件目录并且交叉编译出来的

EtherCAT从站读取MPU9250数据并进行姿态解算

hehao9051:

有没有第一版本的资料可以参考呀，FSMC没有调通

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在Windows环境下使用SOEM进行EtherCAT开发——协议篇 - 我才睡醒的后院

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在Windows环境下使用SOEM进行EtherCAT开发——协议篇

2019-09-26

EtherCAT

Windows

SOEM

EtherCAT系统组成EtherCAT是一种实时工业以太网技术，它使用主从介质访问控制（media access control, MAC），主站发送以太网帧给主从站，从站从数据帧中抽取数据或将数据插入数据帧。主站使用标准的以太网接口卡（其实就是网卡吧），从站使用专门的需要花钱买的从站控制器ESC（EtherCAT Slave Controller）。

EtherCAT主站与从站连接的网络结构通常是这样的（我要用的是这样的，当然还有其他的结构）。

每一个从站都可以在报文中读取数据和插入数据，这种从站可以用来控制电机和传感器。

EtherCAT协议分析协议，要知道EtherCAT命令是在以太网报文的数据区域传输的，可以通过特殊的以太类型编码，也可以通过UDP/IP编码。第一种变体仅限于以太网子网，而第二种变体专为时间要求较低的应用程序设计，支持正常的IP路由。而我们要的显然是时间要求高一点的特殊以太类型编码。

一个EtherCAT报文由数个子报文组成，总长度在44~1498字节之间。每个子报文分为10字节的报文头、0~1486字节的数据和2字节的工作计数器三个部分。这个工作计数器根据EtherCAT命令所寻址并交换了相关数据的所有EtherCAT设备递增。EtherCAT的报文结构参考下图，

Cmd：表示EtherCAT指令类型，即应当如何处理后面的数据。

Idx：表示帧的索引号，用来帮助主站对报文进行识别。

Address：表示从站地址，有三种寻址模式，分别为位置寻址、节点寻址、逻辑寻址。

Len：表示报文数据的长度。

R：表示保留位。

C：为帧循环标志。

M：表示后续报文标志，0表示当前为最后一个报文，1表示EtherCAT随后将提供更多报文。

IRQ：表示中断请求寄存器。

Data：表示数据区

WKC：表示工作计数器。

报文数据在从站中的流通过程为：从站从报文中提取或插入相关的用户数据，然后将该报文传输到下一个EtherCAT从站，最后一个EtherCAT从站发回经过完全处理的报文，并由第一个从站作为响应单元将其发送给控制单元。

报文处理是在硬件内部完成的，因此与任何可能连接的微处理器的响应时间无关。每个设备都有64 kB的可寻址内存，可以连续或同时读写。

SI从站信息接口EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory, 也叫 Slave Information Interface, SII)，包含ESC的硬件配置信息，该信息在通电期间加载到ESC的寄存器中。

FMMU现场总线内存管理单元Fieldbus Memory Management Units (FMMU)，它通过内部地址映射将逻辑地址转换为物理地址。因此，FMMUs允许对跨越多个从设备的数据段使用逻辑寻址:一个数据报在几个任意分布的ESCs中寻址数据。每个FMMU通道将一个连续逻辑地址空间映射到从服务器的一个连续物理地址空间。FMMU支持的访问类型可配置为可读、可写或可读/可写。

FMMU的设置

主站读取硬件配置，包括每个从站的输入和输出数据长度。

主站使用SDO组织过程数据的映射。

主站为每个从站分发关于逻辑过程映像中过程数据提供位置的信息(起始地址等)。

启动过程数据通信。

SyncManager同步管理器SyncManager是为了确保访问ESC中数据的一致性。SyncManager是一种保护ESC中DPRAM里的数据不被同时访问的机制。如果从机使用FMMUs，对应数据块的同步管理器位于DPRAM和FMMU之间。EtherCAT同步管理器可以在两种模式下运行:

Mailbox Mode邮箱模式：邮箱模式用于实现数据交换的握手机制。EtherCAT主站和应用程序只有在其他程序访问结束时才有权限对缓存进行访问。当发送方写入缓冲区时，缓冲区被锁定以便写入，直到接收方将其读出来。邮箱模式通常用于应用程序层协议和交换非循环数据(SDO)(例如，参数设置)

Buffered Mode缓存模式：缓冲模式通常用于循环数据交换,即过程数据(PDO)。由于缓冲模式允许双方随时访问通信缓冲区，发送方始终可以更新缓冲区的内容。如果缓冲区的写入速度快于接收器的读取速度，则会丢弃旧数据。因此，接收方总是获得由发送方编写的最新一致的缓冲区内容。

EtherCAT状态机（EtherCAT State Machine, ESM）每个EtherCAT从设备都实现了EtherCAT状态机如下图，该状态机管理从设备的功能，因为在每个时刻，实际状态都定义了可用的函数范围。

EtherCAT从站定义了四个强制状态和一个可选状态:Init、Pre-Operating、Safe-Operating、Operational、Bootstrap(可选)。对于每个状态的更改，EtherCAT主设备必须向EtherCAT从设备发送一系列特定于从设备的命令。

每个EtherCAT状态的可用函数

Init初始化状态:

主站：初始化状态。

从站：开机后的初始化状态。

通信：没有邮箱通信和数据交换。

Pre-Operational预运行状态：

主站：同步管理器通道的初始化，以便在从初始化到预操作期间进行邮箱通信。

从站：在从初始化转换到预操作期间验证同步管理器配置。

通信：有邮箱通信，但没有进程数据交换。

Safe-Operational安全运行状态：

主站：进程数据交换同步管理器通道的初始化、FMMU通道的初始化、PDO映射/分配(如果从服务器支持可配置映射)、DC配置和设备特定参数的初始化，这些参数在从预运行到安全运行的转换期间与缺省值不同。

从站：在从预操作到安全操作的转换期间验证所有配置的值。

通信：邮箱通信和处理数据交换，但从站在循环更新输入数据的同时保持其输出处于安全状态。

Operational运行状态:

主站：全面运行。

从站：全面运行。

通信：邮箱通信和进程数据交换工作正常。

Bootstrap引导状态:

主站：可选状态，只能从Init中输入。

从站：可选状态，只能从Init中为固件更新输入该状态。

通信：有限的邮箱通信(只支持FoE协议)，没有进程数据交换。

Object Dictionary对象字典CANopen对象字典(OD)是对象的有序分组;每个对象都使用16位索引来寻址。为了允许访问数据结构的各个元素，还定义了一个8位的子索引。对于网络中的每个从属节点，都存在一个OD。OD包含描述设备及其网络行为的所有参数。

对象字典将设备的描述标准化。

使用邮箱访问COE对象字典及其对象；

使用对象字典映射过程数据，周期性传输指令数据和状态数据。

主机与从机同一份对象字典

通过邮箱访问对象字典建立一个链表结构，再通过过程数据方式来填充该链表中对应的对象内容，最终实现通过PC端(Master)来控制从设备(Slave)的执行变量的操作。

Distributed clock分布式时钟在EtherCAT中，分布式时钟使所有现场总线设备具有相同的时间。一个特定的设备包含参考时钟，它用于同步其他设备的时钟。

为此，控制器按一定的间隔发送一份特殊报文(根据需要，以避免从时钟偏离指定的界限)，其中包含参考时钟的总线设备进入其当前时间。带有从时钟的现场总线设备然后从同一报文中读出时间。

该机制的最终目标是使以太网帧从应用读数据读写从站数据的时间独立，并且可以在ESC的一部分从站中选择性地实现。

据说分布式时钟是用硬件实现的，很稳。

试着用起来啊通过IOmap访问数据一个声音告诉我，下面这些输出信息看懂了就能用了。12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243slaveinfo.exe \Device\NPF_{727D913F-23BC-421F-A071-7F597A7026B4} -mapSOEM (Simple Open EtherCAT Master)SlaveinfoStarting slaveinfoec_init on \Device\NPF_{727D913F-23BC-421F-A071-7F597A7026B4} succeeded.1 slaves found and configured.Calculated workcounter 3Slave:1 Name:? M:0000009a I:00030924 Output size: 80bits Input size: 80bits State: 4 Delay: 0[ns] Has DC: 1 DCParentport:0 Activeports:1.0.0.0 Configured address: 1001 Man: 0000009a ID: 00030924 Rev: 00010420 SM0 A:1800 L: 140 F:00010026 Type:1 SM1 A:1900 L: 140 F:00010022 Type:2 SM2 A:1100 L: 10 F:00010064 Type:3 SM3 A:1180 L: 10 F:00010020 Type:4 FMMU0 Ls:00000000 Ll: 10 Lsb:0 Leb:7 Ps:1100 Psb:0 Ty:02 Act:01 FMMU1 Ls:0000000a Ll: 10 Lsb:0 Leb:7 Ps:1180 Psb:0 Ty:01 Act:01 FMMUfunc 0:1 1:2 2:0 3:0 MBX length wr: 140 rd: 140 MBX protocols : 0e CoE details: 3f FoE details: 01 EoE details: 01 SoE details: 00 Ebus current: 0[mA] only LRD/LWR:0PDO mapping according to CoE : SM2 outputs addr b index: sub bitl data_type name [0x0000.0] 0x607A:0x00 0x20 INTEGER32 Target position [0x0004.0] 0x60FE:0x01 0x20 UNSIGNED32 Physical outputs [0x0008.0] 0x6040:0x00 0x10 UNSIGNED16 Controlword SM3 inputs addr b index: sub bitl data_type name [0x000A.0] 0x6064:0x00 0x20 INTEGER32 Position actual value [0x000E.0] 0x60FD:0x00 0x20 UNSIGNED32 Digital inputs [0x0012.0] 0x6041:0x00 0x10 UNSIGNED16 StatuswordEnd slaveinfo, close socketEnd program

还有另一个123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120121122123124125126127128129130131132133134135136137138139140141142143144145146147148149150151152153154155156157158159160161162163164165166167168169170171172173174175176177178179180181182183184185186187188189190191192193194195196197198199200201202203204205206207208209210211212213214215216217218219220221222223224225226227228229230231232233234235236237238239240241242243244245246247248249250251252253254255256257258259260261262263264265266267268269270271272273274275276277278279280281282283284285286287288289290291292293294295296297298299300301302303304305306307308309310311312313314315316317318319320321322323324325326327328329330331332333334335336337338339340341342343344345346347348349350351352353354355356357358359360361362363364365366367368369370371372373374375376377378379380381382383384385386387388389390391392393394395396397398399400401402403404405406407408409410411412413414415416417418419420421422423424425426427428429430431432433434435436437438439440441442443444445446447448449450451452453454455456457458459460461462463464465466467468469470471472473474475476477478479480481482483484485486487488489490491492493494495496497498499500501502503504505506507508509510511512513514515516517518519520521522523524525526527528529530531532533534535536537538539540541542543544545546547548549550551552553554555556557558559560561562563564565566567568569570571572573574575576577578579580581582583584585586587588589590591592593594595596597598599600601602603604605606607608609610611612613614615616617618619620621622623624625626627628629630631632633634635636637638639640641642643644645646647648649650651652653654655656657658659660661662663664665666667668669670671672673674675676677678679680681682683684685686687688689690691692693694695696697698699700701702703704705706707708709710711712713714715716717718719720721722723724725726727728729730731732733734735736737738739740741742743744745746747748749750751752753754755756757758759760761762763764765766767768769770771772773774775776777778779780781782783784785786787788789790791792793794795796797798799800801802803804805806807808809810811812813814815816817818819820821822823824825826827828829830831832833834835836837838839840841842843844845846847848849850851852853854855856857858859860861862863864865866867868869870871872873874875876877878879880881882883884885886887888889890891892893894895896897898899900901902903904905906907908909910911912913914915916917918919920921922923924925926927928929930931932933934935936937938939940941942943944945946947948949950951952953954955956957958959960961962963964965966967968969970971972973974975976977978979980981982983984985986987988989990991992993994995996997998999100010011002100310041005100610071008100910101011101210131014101510161017101810191020102110221023102410251026102710281029103010311032103310341035103610371038103910401041104210431044104510461047104810491050105110521053105410551056105710581059106010611062106310641065106610671068106910701071107210731074107510761077107810791080108110821083108410851086108710881089109010911092109310941095109610971098109911001101110211031104110511061107110811091110111111121113111411151116111711181119112011211122112311241125112611271128112911301131113211331134113511361137113811391140114111421143114411451146114711481149115011511152115311541155115611571158115911601161116211631164116511661167116811691170117111721173117411751176117711781179118011811182118311841185118611871188118911901191119211931194119511961197119811991200120112021203120412051206120712081209121012111212121312141215121612171218121912201221122212231224122512261227122812291230123112321233123412351236123712381239124012411242124312441245124612471248124912501251125212531254125512561257125812591260126112621263126412651266126712681269127012711272127312741275127612771278127912801281128212831284128512861287128812891290129112921293129412951296129712981299130013011302130313041305130613071308130913101311131213131314131513161317131813191320132113221323132413251326132713281329133013311332133313341335133613371338133913401341134213431344134513461347134813491350135113521353135413551356135713581359136013611362136313641365136613671368136913701371137213731374137513761377137813791380138113821383138413851386138713881389139013911392139313941395139613971398139914001401140214031404140514061407140814091410141114121413141414151416141714181419142014211422142314241425142614271428142914301431143214331434143514361437143814391440144114421443144414451446144714481449145014511452145314541455145614571458145914601461146214631464146514661467146814691470147114721473147414751476147714781479148014811482148314841485148614871488148914901491149214931494149514961497149814991500150115021503150415051506150715081509151015111512151315141515151615171518151915201521152215231524152515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Obj.access: 003f Name: SI 43 Value :0.000000 Sub: 2c Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 44 Value :0.000000 Sub: 2d Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 45 Value :0.000000 Sub: 2e Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 46 Value :0.000000 Sub: 2f Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 47 Value :0.000000 Sub: 30 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 48 Value :0.000000 Sub: 31 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 49 Value :0.000000 Sub: 32 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 50 Value :0.000000 Sub: 33 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 51 Value :0.000000 Sub: 34 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 52 Value :0.000000 Sub: 35 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 53 Value :0.000000 Sub: 36 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 54 Value :0.000000 Sub: 37 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 55 Value :0.000000 Sub: 38 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 56 Value :0.000000 Sub: 39 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 57 Value :0.000000 Sub: 3a Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 58 Value :0.000000 Sub: 3b Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 59 Value :0.000000 Sub: 3c Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 60 Value :0.000000 Sub: 3d Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 61 Value :0.000000 Sub: 3e Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 62 Value :0.000000 Sub: 3f Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 63 Value :0.000000 Index: 211e Datatype: 0008 Objectcode: 08 Name: Pos Filt2 Param 4 Sub: 00 Datatype: 0005 Bitlength: 0008 Obj.access: 0007 Name: Number of sub indexes Value :0x3f 63 Sub: 01 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 1 Value :0.000000 Sub: 02 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 2 Value :0.000000 Sub: 03 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 3 Value :0.000000 Sub: 04 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 4 Value :0.000000 Sub: 05 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 5 Value :0.000000 Sub: 06 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 6 Value :0.000000 Sub: 07 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 7 Value :0.000000 Sub: 08 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 8 Value :0.000000 Sub: 09 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 9 Value :0.000000 Sub: 0a Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 10 Value :0.000000 Sub: 0b Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 11 Value :0.000000 Sub: 0c Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 12 Value :0.000000 Sub: 0d Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 13 Value :0.000000 Sub: 0e Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 14 Value :0.000000 Sub: 0f Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 15 Value :0.000000 Sub: 10 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 16 Value :0.000000 Sub: 11 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 17 Value :0.000000 Sub: 12 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 18 Value :0.000000 Sub: 13 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 19 Value :0.000000 Sub: 14 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 20 Value :0.000000 Sub: 15 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 21 Value :0.000000 Sub: 16 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 22 Value :0.000000 Sub: 17 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 23 Value :0.000000 Sub: 18 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 24 Value :0.000000 Sub: 19 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 25 Value :0.000000 Sub: 1a Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 26 Value :0.000000 Sub: 1b Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 27 Value :0.000000 Sub: 1c Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 28 Value :0.000000 Sub: 1d Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 29 Value :0.000000 Sub: 1e Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 30 Value :0.000000 Sub: 1f Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 31 Value :0.000000 Sub: 20 Datatype: 0008 Bitlength: 0020 Obj.access: 003f Name: SI 32

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在Windows环境下使用SOEM进行EtherCAT开发——准备篇 - 我才睡醒的后院

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在Windows环境下使用SOEM进行EtherCAT开发——准备篇

2019-09-25

EtherCAT

Windows

SOEM

[toc]

写在前面很久前就听说过EtherCAT，还专门看了通信协议，什么协议栈，什么状态机，什么数据字典，什么1060，什么PDO，什么SDO的，但是一直很懵圈。原因我总结了一下，抱着文档抱着书本，不行啊！

我能搞到EtherCAT的Slave，也就是从站，所以我就想，我自己学学开发EtherCAT主站，发发命令，接收命令，读读反馈信息，这不就摸索一下就会了吗。

然后我就查，首先收费的肯定排除了。那倍福相关的东西就被我屏蔽掉了。然后眼前就浮现出了IGH和SOEM。因为我发现某产品用的IGH，所以我IGH折腾了挺长时间（当然是业余折腾，不影响工作和陪儿子玩），在Linux系统中编译，居然有教程里说补实时补丁，我Linux系统里还有好多别的东西呢，我这个就是试试啊，万一整崩溃了，可亏了，不打补丁，然后稀里糊涂的编过了，也一直没拿从站试，试也没想好怎么试，感觉太难了。然后就过了好久。

最近用了一个EtherCAT的驱动器，编码器总有问题，总要清错，是在不爱拆开插USB清错了，连上一根网线，几条命令就搞定的话该有多好，于是今天又想到了还有一个选项，可以在Windows环境下用SOEM。

其实我连SOEM全称还说不对呢。

正式开始准备准备环境首先在百度上正经的搜了一下SOEM，第一个弹出来的应该就是官方网站了。据我的经验靠谱的资料还是靠官方，官方搞不懂搜CSDN，资料太少再谷歌，毕竟翻墙一次不容易，要点好几下。打开果断再点一下主站相关内容SOEM (Simle Open EtherCAT Master)，在这里我注意到了SOEM的全称。

这个页面告诉我们，SOEM是用c语言写的EtherCAT主站库，它的目的是学而用，所有人都可以通过研究源码来理解EtherCAT主站是如何与从站进行交互的。在Windows系统中使用SOEM需要具备以下条件。

Windows2000 - Windows 7 (8 not tested, might work).

VC compiler (others might work, just not tested).

One (or two if in redundant mode) 100Mb/s NIC that can connect to a RAW socket.

WinPcap installed.

第一项我就不符合，我Win10啊，咋整，重装系统？不行。再往下看吧。VC编译器，这个可以，现成的。第三个不知道是啥玩意儿，好像是网卡，是不是能插网线就可以，不知道，继续吧。WinPcap这个肯定是个软件，我一搜，找到了。这种东西一定要去官网下，找到合适自己的版本。不然你就等着折腾吧。按照某些所谓的教程，一步接着一步来，都不知道自己在干啥。

编译源码源码地址要去官方地方找：https://github.com/OpenEtherCATsociety/SOEM我下的压缩包，然后解压，发现里面有个CMakeLists.txt文件，不错，感觉好熟悉。于是，我打开了神奇的CMake 3.15.3 简单配置了一下。

自然而然地点击了Configure之后又点击了Generate。

然后打开了前几天新安的Visual Studio 2019 免费版。找到生成的工程文件，SOEM.sln，整个过程特别熟悉：生成(B)->批生成(T)…->勾上ALL_BUILD->点击生成(B)，不大一会儿就完事了。如果想看看都生成了啥可以点一下INSTALL，就能在一个提前设置好的地方看到生成的可执行程序、lib文件、头文件了。估计以后会用得到。

简单的测试代码编译好了之后咋用呢？简单的测试不简单啊！

我回到了SOEM主站介绍的网页，看到了特别亲切的一个词Tutorial，它就在正文第一行，怎么刚才没看见，选择性眼盲啊。打开一看，哇！感觉从基础到专业的内容都有了。开啃吧。

SOEM是一个为用户应用程序提供发送和接收EtherCAT帧的方法库。它为应用程序提供下列方法:

通过SOEM发送和接收数据来读写“过程数据”

保持本地IO数据与全局IO映射同步

检测SOEM报告的错误

管理SOEM报告的错误

好像第三第四条就是我想要的，当然前两条要是也能学会就更好了。

下面几节将展示一些关于如何启动和运行SOEM的基本示例，以及如何使用过程数据和检查错误。由于所有代码都是应用程序或全局变量的本地代码，所以可以在可能的情况下进行调整和优化。

哇，基本示例，好激动。

下面的示例展示了如何添加由启动代码调用的主函数。在这个例子中，main的唯一目的是生成一个执行SOEM的新任务。1234int main (void){ rprintp("SOEM (Simple Open EtherCAT Master)\nSimple test\n"); task_spawn ("simpletest", simpletest, 9, 8192, NULL);

这是个什么玩意儿？这也叫例子？rprintp是啥啊？task_spawn任务启动？难道这是伪代码？“simpletest”，这个我好像看到过哦？继续看吧……懵……

下面讲SOEM配置了，Configuration嘛。在应用程序启动之后，我们需要设置NIC作为EtherCAT以太网接口。在一个简单的设置中，我们调用ec_init(ifname)，如果SOEM支持电缆冗余，我们调用ec_init_redundant，它将打开第二个端口作为备份。如果您在nicdrv.c中选择了一个专用NIC，则可以将ifname赋值为NULL进行发送。如果成功，它将返回>0的值。12/* initialise SOEM, bind socket to ifname */if (ec_init(ifname) > 0)

ヾ(≧O≦)〃嗷~，这一段，信息量太大。NIC是啥？查了一下，network interface controller，网络接口控制器，又叫网络适配器，也就是网卡。要设置网卡，咋设置？用ec_init(ifname)设置，那这个ifname就顺理成章的是网卡咯？这玩意儿的值咋给啊？

你们猜文档后面会说不，我猜不会，所以我查别的去了。

在CSDN上查到了两篇博客

神人就是多啊。

这个函数主要是初始化SOEM，将网卡和socket绑定起来。其中ifname是个const char*类型的字符串，可以运行slaveinfo.c来获取。比如我的电脑就是：\Device\NPF_{9A10D941-1301-4A51-A856-024B1399EA32}

不过我发现他俩文字中电脑的NIC一样的，但是第一个图片里的好像不是，不过无所谓了，反正能搞到NIC了。

打开我们刚才编译的那个工程文件，把slaveinfo设为默认启动程序，像这样

然后就启动啊，看到了啥没？眼睛要是快的话是能看到的，不过我估计大部分人看不到。我在return(0)的前面加了一条getchar()，然后我这慢眼神终于看清了。这个过程写起来简单，对于那么快就懵的我，还是历经波折的。

找到了就快启动simpletest测试一下吧，好激动啊。网口连上EtherCAT从站，

1simple_test.exe \Device\NPF_{727D913F-23BC-421F-A071-7F597A7026B4}

结果来啦，成功找到了从站。

我觉得到了这一步，我说的话它就能听见了，它说的我也能看见了。懂不懂另说。

先来看看它说了啥。

它说它找到了一个一个从站，没错啊，我就连了一个！太好了还给我配置好了。

它说从站映射了，从站状态是SAFE_OP，大写字母第一眼没看懂，就是安全运行状态呗。这里涉及到一个词状态机，具体内容这个博客说的特别清楚。

接着是从站IO信息，大概是有几个分段，每个分段多长吧。

接着是一些从站的输入输出数据，workcounter有三个，每个从站有一个输入、两个输出（还不是很清楚原因）。

然后是从站的输出和输入数据和时间值。

后面预告关于EtherCAT的内容，粗略了解之后其实应该系统的学习一下，最好有个学习指导材料啥的，最近找到一个加泰罗尼亚理工大学一个机器人实验室的网站有介绍EtherCAT的wiki，可以接下来研究学习一下。https://sir.upc.edu/wikis/roblab/index.php/Development/Ethercat

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EtherCat主站开源的C语言库SOEM说明_vs中搭建ethercat主站详细教程-CSDN博客

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ethercat

于 2021-12-25 15:44:19 首次发布

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前言

Ethercat协议是工业以太网重要组成部分，了解Ethercat协议开发在自动化设备中十分重要，这篇博客主要是对githup上开源的SOEM库文件说明

SOEM目录：实现主从站功能的主要文件和源文件（头文件和源文件） ethercatbase.c:基于ether功能函数，将数据封装成ethercat帧 ethercatmain.c:ethercat的初始化，从站数据的读取！定义ec_slave[],所有从站信息都在这个结构体内。 ethercatcoe.c:CoE模块，应用层CoE协议 ethercatfoe.c:FoE模块 ethercateoe.c:EoE模块（设置、获取IP函数，发送、接收以太网帧） ethercatdc.c:EtherCat分布式时钟，实现主从站之间时针同步 OSAL/OSHW目录：操作系统接口文件 oshw.c:网卡管理模块 nicdrv.c:EtherCat原始套接字驱动 osal.c:定时器，延时函数 TEST目录运行一些demo程序，可以用wireshark工具监控ethercat帧

SOEM的API接口：

初始化SOEM接口

ec_init(); //套接字绑定到单个网卡

ec_init_redundant(); //绑定双网卡

发送过程数据

ec_send_processdata(); //给从站发数据

接收数据

ec_receive_processdata(); //指定时间内，从站接收一个有效的数据过程

关闭SOEM接口

ec_close();

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前言Ethercat协议是工业以太网重要组成部分，了解Ethercat协议开发在自动化设备中十分重要，这篇博客主要是对githup上开源的SOEM库文件说明SOEM目录：实现主从站功能的主要文件和源文件（头文件和源文件）ethercatbase.c:基于ether功能函数，将数据封装成ethercat帧ethercatmain.c:ethercat的初始化，从站数据的读取！定义ec_slave[],所有从站信息都在这个结构体内。ethercatcoe.c:CoE模块，应用层CoE协议eth

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做这个实验（https://blog.csdn.net/wofreeo/article/details/89450713）时的备忘笔记。

1. Wireshark -> 分析 ->启用的协议对话框，勾选esl_eth，目的是可以让ET2000 Probe给EtherCAT包打上时间戳。

2.在Wireshark的filter里输入类似于

(frame.number>=657...

Ethercat主站开源软件有哪些

09-07

1. SOEM（Simple Open EtherCAT Master）：这是一款轻量级的EtherCAT主站开源软件，适用于嵌入式系统。 2. IgH EtherCAT Master：这是一个基于Linux操作系统的EtherCAT主站开源软件，适用于PC等通用计算机。 3. ...

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SOEM: Simple Open EtherCAT Master or SOEM

SOEM

v1.4.0

Simple Open EtherCAT Master or SOEM

Tutorial

For a tutorial on SOEM See tutorial.txt

Overview

SOEM is an EtherCAT master library written in c. Its purpose is to learn and to use. All users are invited to study the source to get an understanding how an EtherCAT master functions and how it interacts with EtherCAT slaves.

As all applications are different SOEM tries to not impose any design architecture. Under Linux it can be used in generic user mode, PREEMPT_RT or Xenomai. Under Windows it can be used as user mode program.

Preconditions Linux:

Linux 2.6 kernel or later.

GCC compiler (others might work, just not tested).

One (or two if in redundant mode) 100Mb/s NIC that can connect to a RAW socket.

Application must run as root / kernel.

Preconditions Windows:

Windows2000 - Windows 7 (8 not tested, might work).

VC compiler (others might work, just not tested).

One (or two if in redundant mode) 100Mb/s NIC that can connect to a RAW socket.

WinPcap installed.

Features as of 1.1.2 :

Connects to a standard RAW socket.

Full redundancy support.

Recovery of "out-of-order" frames.

Low level functions, BRD, BWR, APRMW, FPRD, LRW....

Blocking or non blocking transfers.

Automatic configuration of slaves.

Use of internal configuration table (quick).

Use of slave internal data in EEprom and/or CoE.

Setting and reading of slave state.

Automatic generation of processdata mapping.

Mailbox link layer support with resend toggle.

CoE, SDO read / write.

CoE, Complete Access support.

CoE, Segmented transfer support.

CoE, Object Description list

CoE, Emergency and abort SDO support.

Distributed Clock (DC) support.

Automatic configuration of DC slaves.

Automatic sync of clocks with process data exchange.

Flexible setting of sync0 and sync1 firing per slave.

Access to slave functions through one slave structure.

EEPROM read / write.

Local cache for EEPROM access with automatic 4/8 byte reading.

SII parsing.

Portable code, only standard c, usable for embedded applications.

All buffers are static so can be memory locked.

Support for Little and Big endian targets.

Features as of 1.1.3 :

CoE, TxPDO and RxPDO, master is client (beta).

FoE, Read and Write file (beta).

Features as of 1.1.4 :

FMMU allocation is floating instead of fixed. If needed more than 2 FMMUs are used.

SYNC1 generation supported.

Features as of 1.2.0 :

Changed license to GPLv2 only. Addresses legal concerns about master licensing.

Slave init and process data mapping is split in two functions. This allows dynamic user reconfiguration of PDO mapping.

Eeprom transfer to and from PDI

Eeprom is released to PDI when going to SAFEOP.

Features as of 1.2.2 :

Redesign of topology and delay measurement. 4 port slaves are fully supported now.

Delay measurement of slaves that are reverse connected work too.

New ethercatprint unit to display errors in readable text.

Features as of 1.2.4 :

SoE, servo over EtherCAT support.

SoE read request and write request.

SoE segmented transfers.

SoE error response.

Added SoE errors to print module.

Auto config of SoE process data.

Features as of 1.2.5 :

Added eepromtool, it can read and write the ESC eeprom of a designated slave.

Rewrite of eeprom read/write functions.

Added infrastructure change to allow slave groups.

Added recovery and reconfiguration of slaves after connection loss.

Improved CoE PDO assignment read from slaves, no longer assume assign indexes as functionally fixed.

Features as of 1.2.8 :

Changed directory structure.

Changed make file.

Moved hardware / OS dependent part in separate directories.

Added firm_update tool to upload firmware to slaves in Boot state, use with care.

Added DC for LRD/LWR case.

Separated expectedWKC to inputsWKC and outputsWKC.

Added PreOP->SafeOP hooks in configuration functions.

With CoE use expedited download if mailbox size is very small and object <= 4 bytes.

Added mailbox error handling.

Rewrite of ec_recover_slave() and ec_reconfigure_slave()

Added -map option in slaveinfo, shows SOEM IO mapping of all slaves found.

Features as of 1.3.0 :

Added win32 target.

Added rtk target.

Compiles under gcc / visual-c / borland-c.

Multiple port support. One master can run concurrent stacks on multiple network ports.

All global vars are encapsulated in context struct.

All timing abstracted in osal.c.

Linux timing converted to get_clock(CLOCK_MONOTONIC).

Error messages updated to latest ETG1020 document.

FoE transfers now support busy response.

Features as of 1.4.0 :

Added ERIKA target. Added macOS target. Support for EoE over existing mailbox API.

Build instructions

See README.md in the root folder.

Getting started

For examples see simple_test.c in ~/test/linux/simple_test. First try (assume EtherCAT on eth0): sudo ./simple_test eth0 As SOEM uses RAW sockets it will need to run as root.

Squashed bugs

Version 1.1.3

Added missing Big-Endian conversion in ethercatconfig.c

Fixed bug in segmented SDO transfers in ethercatcoe.c

Version 1.1.4

Changed FMMU algorithm of allocation during configuration. EL4732 supported now.

Changed the ec_slave structure around SM en FMMU storage.

Fixed bug in FoE write in ethercatfoe.c

Version 1.2.0

Fixed bug in type definition of int32 and uint32 for 64bit OS.

Fixed bug in maximum dataframe size calculation.

Version 1.2.2

Fixed bugs in ec_adddatagram.

Fixed several bugs in CoE object dictionary read functions.

Fixed bug in PDO mapping read function.

Changed ec_slave structure around topology and delay variables.

Added several constants in ethercattype.c

Version 1.2.3

Clear SM enable if size is 0, even if enable is set in SII.

Fixed bug in DC propagation delay calculation. Branches with only non DC slaves now correctly close root port.

Fixed bug in ec_receive_processdata(), wkc now checks for EC_NOFRAME instead of 0.

Fixed bug in makefile.

Version 1.2.5

Fixed bugs in ec_config_map().

Added EC_STATE_BOOT constant.

Fixed mailbox size bug, In and Out mailbox can now be of different size.

Fixed SM type bug.

Fixed FoE bugs.

Fixed siigetbyte() unaligned copy.

Fixed bug in nicdrv.c, socket handles are 0 included.

Fixed bug in ethercatconfig.c causing memory corruption.

Version 1.2.8

Fixed NetX mailbox configuration behaviour.

Fixed FoE write bug.

Fixed SII string read bug.

Fixed bug in table lookup for printing

Version 1.3.0

Fixed NetX100 configuration behaviour.

Fixed linux gettimeofday() to get_clock().

Fixed eeprom cache flush on reinit.

Fixed make for new gcc linker version.

Version 1.3.1

Added intime target.

Added rtk fec target.

Compiles under gcc / visual-c / intime / borland-c .

Added multi-threaded configuration for parallel configurations of slaves

Version 1.3.2 : 2018-02-02

Made a mistake. DON'T USE!

Version 1.3.3 : 2018-02-02

Added rtems target.

Added support for overlapping IOmap.

Version 1.4.0 : 2019-05

Various fixes and improvements

Legal notice

Licensed under the GNU General Public License version 2 with exceptions. See LICENSE file in the project root for full license information

Generated on Thu Jun 13 2019 08:15:38 for SOEM by

1.8.14

[工业互联-18]：常见EtherCAT主站方案：SOEM的Windows/Linux解决方案-CSDN博客

[工业互联-18]：常见EtherCAT主站方案：SOEM的Windows/Linux解决方案

最新推荐文章于 2024-02-03 23:39:27 发布

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etherCAT

SOEM

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第1章 SOEM 简介

第2章 SOEM创建EtherCAT主站

2.1 支持Linux和Windows操作系统

2.2 SOEM创建EtherCAT主站的步骤

第3章 QT添加SOEM主站

第1章 SOEM 简介

SOEM (Simple Open EtherCAT Master) 是一种开源的EtherCAT主站协议栈。

EtherCAT（Ethernet for Control Automation Technology）是一种高性能实时以太网通信技术，用于实现工业自动化领域中的分布式控制系统。

SOEM 提供了在PC或嵌入式系统上实现EtherCAT主站功能的软件库。它是一个轻量级的、可定制的协议栈，适用于不同的操作系统平台，例如Linux、Windows和RTOS等。SOEM库中的代码是用C语言编写的，并且具有相对简单易懂的API接口。

使用SOEM，开发人员可以构建自己的EtherCAT主站应用程序，并与EtherCAT从站（分布式I/O设备）进行通信。主站应用程序可以发送和接收EtherCAT数据包，实现实时数据采集、控制以及与从站之间的同步通信。

SOEM还支持EtherCAT网络的自动配置和诊断功能。

SOEM的特点包括：

开源和免费：SOEM是开源的，使用LGPLv2.1授权，可以自由使用、修改和分发。简单易用：SOEM具有简单明了的API接口，易于理解和集成到应用程序中。跨平台支持：SOEM可以在不同的操作系统平台上使用，包括Linux、Windows和各种实时操作系统（RTOS）。实时性能：SOEM能够实现高性能的实时数据交换，满足对实时控制和通信的要求。可扩展性：SOEM适用于不同规模和复杂度的应用，支持从简单的单站通信到多站网络配置。

需要注意的是，SOEM主要适用于具有一定的嵌入式系统开发经验和EtherCAT网络理解的开发人员。在使用SOEM之前，建议先阅读文档和示例代码，以便了解其使用方式和功能限制。

第2章 SOEM创建EtherCAT主站

2.1 支持Linux和Windows操作系统

2.2 SOEM创建EtherCAT主站的步骤

SOEM（Simple Open EtherCAT Master）是一个开源的EtherCAT主站协议栈，用于在PC或嵌入式系统上实现EtherCAT主站功能。作为一个主站协议栈，SOEM允许您构建自己的EtherCAT主站应用程序，以与EtherCAT从站进行通信。

以下是使用SOEM创建EtherCAT主站应用程序的一般步骤：

硬件准备：首先，您需要准备适当的硬件设备来支持EtherCAT网络，包括主站控制器（通常是以太网接口卡）和与主站连接的EtherCAT从站设备。下载和准备SOEM库：从SOEM的官方网站（https://github.com/OpenEtherCATsociety/SOEM）下载SOEM库的源代码，并根据所需的平台和编译器进行编译。配置EtherCAT网络：根据您的EtherCAT网络拓扑和从站设备的配置，使用SOEM提供的配置文件或API进行EtherCAT网络的配置。这通常涉及指定从站设备的物理连接和硬件参数。初始化EtherCAT主站：在您的主站应用程序中，使用SOEM库的API进行EtherCAT主站的初始化。这包括打开EtherCAT主站设备、设置主站参数和初始化EtherCAT通信。站扫描和配置：使用SOEM的API执行EtherCAT站扫描，以发现网络上的所有从站设备，并获取有关每个从站的详细信息。然后，根据需要进行从站配置和分配。数据通信和控制：通过SOEM提供的API，您可以发送和接收EtherCAT数据包来与从站设备进行实时数据通信和控制。这包括读取和写入从站的I/O数据，发送命令和接收反馈等操作。错误处理和诊断：在应用程序中实现适当的错误处理和诊断功能，以便及时检测和处理EtherCAT通信中的异常情况。

需要注意的是，SOEM是一个相对底层的协议栈，要求开发人员对EtherCAT网络和通信协议有一定的了解。在开发SOEM主站应用程序之前，建议参考SOEM的文档和示例代码，以获取更详细的信息和指导。

第3章 QT添加SOEM主站

要在QT中添加SOEM主站功能，您需要完成以下步骤：

下载SOEM库：从SOEM的官方网站（https://github.com/OpenEtherCATsociety/SOEM）下载SOEM库的源代码。编译SOEM库：根据您使用的操作系统和编译器，使用CMake或其他适当的构建工具编译SOEM库。创建一个QT项目：在QT中创建一个新的项目或打开现有的项目。添加SOEM库：将编译得到的SOEM库的头文件(.h)和库文件(.lib/.a)拷贝到您的QT项目中。在QT项目中配置SOEM：在您的QT项目中，打开.pro文件（项目文件），将SOEM库的头文件路径和库文件路径添加到INCLUDEPATH和LIBS中。例如：

INCLUDEPATH += /path/to/soem/include

LIBS += -L/path/to/soem/lib -lsoem

在代码中使用SOEM：在您的QT项目中的代码文件中，包含SOEM的头文件，并使用SOEM提供的功能和API来初始化主站、配置网络、进行数据通信等操作。您可以参考SOEM的文档和示例代码来理解如何使用SOEM库。构建和运行QT项目：使用QT的构建工具进行项目构建，并运行生成的可执行文件测试您的SOEM主站应用程序。

请注意，添加SOEM主站功能并在QT中使用它需要您对SOEM库和EtherCAT协议有一定的了解。在开始之前，建议先熟悉SOEM库的文档和示例，以及EtherCAT网络和通信协议的基本概念。这将有助于您更好地集成SOEM主站功能到您的QT项目中。

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SOEM：简单的开源EtherCAT主站

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SOEM：简单的开源EtherCAT主站

SOEM v1.4.0 - Simple Open Source EtherCAT Master

04-16

簡單的開源 EtherCAT 主站

SOEM 是用 c 編寫的 EtherCAT 主庫。它的目的是學習和使用。邀請所有用戶研究源代碼，以了解 EtherCAT 主站的功能以及它如何與 EtherCAT 從站交互。

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SOEM的代码在github上就可以找到，它的官网下载链接是：

https://github.com/OpenEtherCATsociety/SOEM

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https://gi

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EtherCAT主站IC（EtherCAT Master IC）是一种用于EtherCAT网络的集成电路。其中的一款常见的EtherCAT主站IC是ECM-XF。

ECM-XF是一种先进的EtherCAT主站IC，具有高性能和广泛的应用领域。它由一系列强大的处理器和通信接口组成，可以实现快速而可靠的EtherCAT通讯。作为EtherCAT网络的主控设备，ECM-XF具有协调和控制连接到网络的从站设备的能力。

ECM-XF具有丰富的功能和灵活的配置选项，可以满足各种不同的应用需求。其高性能的处理器能够处理大量的数据和任务，实现实时控制和监测。通信接口方面，ECM-XF支持多种通信协议和接口，如Ethernet、SPI、UART等，使其能够与各种外部设备进行快速而稳定的通讯。

ECM-XF广泛应用于各个领域的自动化控制系统中。例如工业机器人、自动化生产线、机械加工设备等。ECM-XF的高性能和稳定性，使其成为控制系统的核心部件，能够实现高精度的运动控制和数据传输。同时，ECM-XF还具有可靠的错误检测和纠正能力，能够保证系统的稳定性和安全性。

总而言之，ECM-XF是一款先进的EtherCAT主站IC，具有高性能和广泛的应用领域。它是EtherCAT网络中重要的控制设备，能够实现快速而可靠的通讯，并在各个自动化领域中发挥重要作用。

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