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EtherCAT IgH

IgH EtherCAT 主站通过构建 Linux 字符设备，应用程序通过访问字符设备，实现与 EtherCAT 主站模块通信。

IgH EtherCAT 开发包配套 ethercat 命令行工具。这个工具可以直接在 Linux 用户层访问和配置从站，比如设置从站地址、显示总线配置、显示 PDO 数据、读写 SDO 参数等。

文档参考：Rockchip_Use_Guide_Linux_EtherCAT_IgH_CN.pdf

IgH 官网：IgH EtherCAT

获取 EtherCAT 主站源码​

通过 Git 获取 EtherCAT 源码。如果无法获取，请发送邮件至 support@neardi.com 申请。

git clone http://git.neardi.com/app/linux/rockchip/ethercat_igh

将 ethercat_igh 源码目录放到 SDK/kernel/ 目录下。源码目录大致如下：

neardi@ubuntu2204-pc:~/sdk/rk3576_linux6.1_next/kernel/ethercat_igh$ ls  
AUTHORS         COPYING         Doxyfile.in       globals.h   Kbuild.in        master      script  
bootstrap       COPYING.LESSER  ethercat.spec.in  include     lib              NEWS        TODO  
CodingStyle.md  devices         examples          INSTALL     Makefile.am      README.EoE  tool  
configure.ac    documentation   FEATURES.md       INSTALL.md  Makefile.kbuild  README.md   tty

构建环境与编译​

这里暂时不涉及 Preempt-RT 补丁。实时内核准备可以参考 实时内核。

修改 kernel 配置​

进入 kernel/arch/arm64/configs/ 目录，修改 rockchip_linux_defconfig：

CONFIG_STMMAC_ETH=y

改为：

CONFIG_STMMAC_ETH=m

然后重新编译 kernel，并单独烧录进开发板。

安装构建依赖​

sudo apt update  
sudo apt install -y autoconf automake libtool

配置交叉编译链​

这里需要使用绝对路径：

export CROSS_COMPILE=/sdk/rk3576_linux6.1_next/prebuilts/gcc/linux-x86/aarch64/gcc-arm-10.3-2021.07-x86_64-aarch64-none-linux-gnu/bin/aarch64-none-linux-gnu-

创建工具安装目录​

mkdir install

生成 configure 配置文件​

sudo chmod +x bootstrap  
./bootstrap

生成 Makefile​

./configure \  
  --prefix=/sdk/rk3576_linux6.1_next/kernel/ethercat_igh/install \  
  --host=aarch64-none-linux-gnu \  
  --with-linux-dir=../../kernel \  
  --enable-stmmac=yes \  
  --enable-8139too=no \  
  --enable-generic=no \  
  --enable-wildcards=yes \  
  --enable-static \  
  CC=${CROSS_COMPILE}gcc \  
  CXX=${CROSS_COMPILE}g++ \  
  AR=${CROSS_COMPILE}ar \  
  LD=${CROSS_COMPILE}ld \  
  RANLIB=${CROSS_COMPILE}ranlib

参数说明：

参数说明
--prefix指定安装路径，编译出来的工具和库会安装到这里。
--host指定目标架构。
--with-linux-dir指定 kernel 源码路径。
--enable-stmmac开启 stmmac 网口驱动。
--enable-8139too脚本默认打开这个项，PI3 不需要，关闭。
--enable-generic关闭通用以太网驱动。
--enable-wildcards开启 EtherCAT 从站通配符功能。
--enable-static编译静态库。

编译​

make -j8

编译内核模块：

make ARCH=arm64 \  
  CROSS_COMPILE=/sdk/rk3576_linux6.1_next/prebuilts/gcc/linux-x86/aarch64/gcc-arm-10.3-2021.07-x86_64-aarch64-none-linux-gnu/bin/aarch64-none-linux-gnu- \  
  modules -j8

安装​

sudo make install

安装完成后，ethercat_igh/install 目录会出现下面这些文件：

neardi@ubuntu2204-pc:~/sdk/rk3576_linux6.1_next/kernel/ethercat_igh/install$ ls  
bin  etc  include  lib  sbin  share

EtherCAT 源码目录下会生成：

master/ec_master.ko  
devices/stmmac/ec_stmmac.ko

安装驱动并生成 /dev/EtherCAT0​

拷贝内核模块​

将 kernel/drivers/net/pcs/pcs_xpcs.c 模块化编译生成的 pcs_xpcs.ko 拷贝到 Neardi Pi 3。

拷贝工具和库​

将 kernel/ethercat_igh/install 拷贝到开发板，然后执行：

sudo cp bin/ethercat /usr/bin/  
sudo chmod +x /usr/bin/ethercat  
sudo cp lib/libethercat.so* /usr/lib/  
sudo ldconfig

加载驱动​

先查看 EtherCAT 网口的 MAC 地址，可以通过 ifconfig 查看：

ifconfig

也可以在 u-boot 命令行查看。系统上电后持续按 Ctrl+C 进入 u-boot 命令行，执行：

pri ethaddr

查看完成后执行 boot 启动 kernel。

然后按顺序加载驱动，main_devices 改成实际 EtherCAT 网口的 MAC 地址：

sudo insmod pcs_xpcs.ko  
sudo insmod ec_master.ko main_devices=62:36:B8:01:5B:59  
sudo insmod ec_stmmac.ko

将 SoC 调整为性能模式：

echo performance | sudo tee $(find /sys/ -name '*governor')

确认节点是否生成：

ls /dev/EtherCAT0

能看到 /dev/EtherCAT0，说明 IgH 主站驱动环境已经起来了。

主站测试​

通过下面命令查看主站状态：

ethercat master

示例：

ethercat master status

警告

EtherCAT 会独占网口。驱动加载后，不要再对这个网口执行 ifconfig 或 ip a 这类普通网口查看命令，否则可能阻塞导致卡死。