SOEM主站开发篇（5）：CMakeLists.txt文件解析

最新推荐文章于 2025-03-28 16:01:34 发布
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分类专栏： 工业以太网-EtherCAT主站开发 文章标签： EtherCAT EtherCAT主站 EtherCAT从站 SOEM Linux
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/kevin1499/article/details/134911410
本文详细解析了SOEM主站CMakeLists.txt文件，包括指定CMake最小版本、定义模块路径、设置工程信息、安装路径前缀、头文件与库路径、BUILD_TESTS变量、操作系统相关变量、加载文件、生成静态库、声明依赖、目标头文件搜索路径以及安装和测试子目录的添加，旨在帮助开发者更好地理解和构建SOEM主站项目。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

0 工具准备

1.SOEM-1.4.0源码（官网：http://openethercatsociety.github.io/）
2.cmake（版本不得低于3.9，本文为3.9.2）
3.Ubuntu 16.04（用于编译生成Linux开发板的可执行文件）
4.CMake V3.9.6参考手册（官网：https:
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linux移植SOEM EtherCAT主站
wangjie36的博客
04-07 3649
每个PDO都包含单个或多个从设备的地址，这种数据加地址的结构（附带用于校验的传输计数位）组成了EtherCAT的报文。KPA利用主站板的FPGA资源，独立外扩网卡，而不是使用主站板ARM上的网卡驱动，主站开发包中提供的Timer IP Core和NIC IPCore，利用逻辑单元PL，构建针对EtherCAT优化的MAC，提供了针对EtherCAT优化的NIC驱动，IP Core提供了Shift Sending Time设置，从端口降低有操作系统引起的数据帧抖动，从而优化了数据在收发时的抖动的问题。
SOEM主站安装及简单试用记录
weixin_43026642的博客
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学习SOEM主站过程中进行的一些记录，防止以后遗忘，顺便分享出来，适合新手入门看看。 1. SOEM的安装 SOEM安装还是比较容易的。我的安装环境是debian9，在类似的linux系统下安装方法类似。没有尝试在windows下安装，如有需要，大家可以查阅其他资料。 进入SOEM主站官网Open EtherCAT Society: Home of SOEM and SOES 下拉，找到对应的版本，我下载的是SEOM-1.3.1 ...
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01-25 1290
​下载地址：最新版为1.4.0，可以从github下载地址：将SOEM文件夹下的CMakeLists.txt如下：将linux文件夹下的CMakeLists.txt复制到对应的文件夹：​。
理解CMakeLists.txt文件
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03-28 899
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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
jeason的博客
01-31 8988
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
Windows10 利用QT搭建SOEM开发环境
qq_30150579的博客
06-16 3108
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SOEM 源码解析 ecx_configdc
qq_25047389的博客
11-11 1463
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EtherCat精简版从站代码 SOES
11-11
1. EtherCat 描述文件 (ECD)：这是从站设备的配置文件，包含设备的物理接口、寄存器映射和其他配置信息。 2. EtherCat 节点 ID：每个从站设备都有一个唯一的节点ID，用于在网络中区分不同的设备。 3. EtherCat ...
soem.dll函数介绍
04-02
- **库文件链接**：在开发环境（如 Visual Studio 或 Qt）中配置 `soem.lib` 和 `soem.dll` 的路径。 - **API 调用示例**： ```c #include <ethercat.h> int main() { ec_init("eth0"); // 初始化网络接口 ec_...
soem主站源码纯C代码编写，方便移植
09-17
SOEM最新源码。支持多种操作系统（包含Linux，win32，以及各种实时系统等），可供下载
SOEM函数解读（Ethercat主站开源 主要函数作用解读）
04-20
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EtherCAT SOEM-1.3.0.zip
05-30
EtherCAT开源主站SOEM，1.3.0版本，可以在这个基础上直接进行主站开发
EtherCat--主站开源的C语言库SOEM-环境搭建
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03-03 8887
由于开发winpcap项目的目的在于为win32应用程序提供访问网络底层的能力，因此开发包里面有大量的WIN32的标识符，直接使用会出现“未定以标识符”错误。运行simple_test.exe \Device\NPF_{XXXX}，其中\Device\NPF_{XXXX}是电脑的网络设备符。3.新建一个空项目。以管理员的权限打开VS2017，新建一个VC++的Win32控制台应用程序，设置为空项目。生成全部测试文件（生成exe等文件）simple_test.exe文件，至此完成了SOEM源码的编译。
SOEM 测试例程总结
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2020-7-3
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【SOEM主站】一、SOEM主站环境搭建及连接板子测试
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09-05 1万+
目的：在windows环境下搭建SOEM主站，并利用SOEM自带例程测试EtherCAT板子从站板通讯效果。 1、SOEM主站环境搭建 （1）安装VS：我这里安装的是VS2017，visual_studio_community_2017_version_15.3 （2）下载SOEM 源代码并解压：下载链接http://openethercatsociety.github.io/，这里我下载的是SOEM 1.3.1 源代码； （3）下载安装wincap：下载链接https://www.winpca..
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深入解读SOEM：开启EtherCAT主站开发的钥匙 【下载地址】SOEM函数解读Ethercat主站开源主要函数作用解读 本仓库提供了一个资源文件，详细解读了SOEM（Simple Open EtherCAT Master）库中的主要函数及其作用。SOEM是一个开源的EtherCAT主站库，广泛应用于工业自动化领域。通...
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详细介绍了如何为SOEM主站的APP程序添加人机交互功能，为后面的SOEM主站开发铺路。
ethercat和ros
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07-03
<think>我们正在处理一个关于在ROS中使用EtherCAT协议进行通信的问题。根据提供的引用资料，我们可以总结出以下步骤和关键点： 1. **安装EtherCAT主站协议栈**：在ROS2环境中，通常需要安装一个EtherCAT主站协议栈，例如SOEM（SimpleOpen EtherCAT Master）或IGH EtherCAT Master（如引用1和4中提到的）。2.**构建和编译协议栈**：将协议栈源代码下载到ROS工作空间的src目录中，然后进行编译（如引用1中所示）。3.**配置实时环境**：为了满足EtherCAT通信的实时性要求，通常需要为Linux系统打实时补丁（如引用4中提到的Xenomai），或者使用PREEMPT_RT实时内核。 4. **开发ROS节点**：创建ROS节点来初始化EtherCAT主站，配置从站设备，并周期性地进行数据交换（过程数据PDO）。同时，将获取的数据发布到ROS话题中，或者订阅ROS话题来控制从站设备。 5. **集成到ROS包**：将EtherCAT通信功能封装到ROS包中，以便于使用和分发。 现在，我们将按照这些步骤详细说明如何在ROS（特别是ROS2）中使用EtherCAT进行通信。 ###步骤1：安装EtherCAT主站协议栈首先，选择一个EtherCAT主站协议栈。常用的有SOEM（开源）和IGH EtherCAT Master（开源）。这里以SOEM为例（如引用1所示）： ```bash#在ROS2工作空间的src目录下克隆SOEM仓库cd~/ros2_ws/srcgit clonehttps://github.com/OpenEtherCATsociety/SOEM.git``` ###步骤2：编译协议栈进入SOEM目录并编译： ```bashcd SOEMmkdir build&& cdbuildcmake.. make```###步骤3：配置实时环境EtherCAT通信需要实时性，因此需要为Linux系统配置实时环境。有两种常见方法：-使用实时内核（如PREEMPT_RT） -使用实时补丁（如Xenomai，如引用4中提到的）这里以PREEMPT_RT实时内核为例（更常见于ROS2）：1.安装PREEMPT_RT内核（具体步骤取决于Linux发行版）。 2.确保系统启动时选择了实时内核。###步骤4：开发ROS节点在ROS2包中，创建一个节点来管理EtherCAT通信。以下是一个简化的节点示例： ```cpp#include "rclcpp/rclcpp.hpp"#include "std_msgs/msg/float64_multi_array.hpp" #include<soem/ethercat.h> classEtherCATNode :public rclcpp::Node{public:EtherCATNode(): Node("ethercat_node"){//初始化EtherCAT主站if (ec_init("eth0")<=0){RCLCPP_ERROR(this->get_logger(), "No socketconnection");return;}//配置从站if(ec_config_init(FALSE) <=0) {RCLCPP_ERROR(this->get_logger(),"Noslaves found");return;}//创建发布者，发布力传感器数据publisher_= this->create_publisher<std_msgs::msg::Float64MultiArray>("force_data",10);//设置定时器，周期性地进行EtherCAT通信timer_ =this->create_wall_timer(std::chrono::milliseconds(10),//周期10ms（根据需求调整）std::bind(&EtherCATNode::update,this));} private:void update(){//发送和接收过程数据（PDO）ec_send_processdata();ec_receive_processdata(EC_TIMEOUTRET);//读取从站数据（假设从站1的输入数据为4个double，位于0x6000地址）double data[4];//这里需要根据从站的PDO映射来读取数据，此处仅为示例//实际使用中需要根据从站的配置文件（ESI）来解析PDO//发布数据auto msg= std_msgs::msg::Float64MultiArray();msg.data ={data[0], data[1], data[2], data[3]};publisher_->publish(msg);}rclcpp::TimerBase::SharedPtr timer_;rclcpp::Publisher<std_msgs::msg::Float64MultiArray>::SharedPtrpublisher_;}; intmain(intargc,char *argv[]){rclcpp::init(argc,argv);rclcpp::spin(std::make_shared<EtherCATNode>());rclcpp::shutdown();return0;} ```###步骤5：配置编译在包的`CMakeLists.txt`中添加对SOEM的依赖和链接：```cmakefind_package(ament_cmake REQUIRED)find_package(rclcppREQUIRED) find_package(std_msgs REQUIRED)#添加可执行文件add_executable(ethercat_nodesrc/ethercat_node.cpp)#链接库target_link_libraries(ethercat_node${rclcpp_LIBRARIES}${std_msgs_LIBRARIES}#链接SOEM库，假设SOEM编译生成的库在~/ros2_ws/src/SOEM/build/libsoem.a~/ros2_ws/src/SOEM/build/libsoem.a)#安装install(TARGETSethercat_nodeDESTINATIONlib/${PROJECT_NAME})``` ###步骤6：运行节点在配置好实时环境并编译ROS包后，运行节点：```bashsourceinstall/setup.bashros2run your_package_nameethercat_node``` ###注意事项1. **实时性**：确保节点在实时环境中运行，否则可能无法满足EtherCAT的通信周期要求。2.**从站配置**：需要根据从站设备的ESI文件（EtherCATSlave Information）来配置PDO映射，确保正确读写数据。3.**网络接口**：在代码中指定正确的网络接口（如"eth0"）。4.**协议栈选择**：也可以选择IGH EtherCAT Master（如引用4），其配置过程类似，但API不同。 以上步骤提供了一个基本的集成方法。实际应用中可能涉及更复杂的配置，例如多个从站、分布式时钟同步等。§§相关问题§§1. EtherCAT在ROS2中的实时性如何保证？ 2.如何配置EtherCAT从站的PDO映射？3.除了力传感器，EtherCAT在ROS中还有哪些常见应用？ 4.如何调试EtherCAT通信中的问题？</think>### 如何在ROS中使用EtherCAT协议进行通信 以下是基于引用资料的EtherCAT与ROS集成步骤，核心流程分为**协议栈安装**、**实时环境配置**、**通信接口开发**三个关键阶段： --- ### 一、安装EtherCAT主站协议栈 1. **获取开源协议栈** 在ROS工作空间的`src`目录下载主站协议栈（推荐SOEM或IGH）： ```bash cd ~/ros2_ws/src git clone https://github.com/OpenEtherCATsociety/SOEM.git # 引用[1] # 或使用IGH协议栈（引用[4]） ``` 2. **编译协议栈** ```bash cd SOEM mkdir build && cd build cmake .. make # 生成libsoem.a静态库 ``` --- ### 二、配置实时操作系统环境 EtherCAT需**严格实时性**，推荐两种方案： #### 方案A：Xenomai实时补丁（引用[4]） ```bash # 内核要求：Linux 4.4+ # 安装Xenomai3 sudo apt-get install xenomai-runtime libxenomai-dev # 配置实时线程优先级 sudo sysctl -w kernel.sched_rt_runtime_us=-1 ``` #### 方案B：PREEMPT_RT实时内核 ```bash # 安装实时内核（Ubuntu示例） sudo apt install linux-image-rt-raspi ``` > 📌 **关键验证**： > 执行 `cyclictest` 测试延迟，要求 `< 50μs` 才能满足EtherCAT周期通信需求[^4]。 --- ### 三、开发ROS-EtherCAT通信接口 #### 1. 创建ROS节点框架 ```python # ethercat_node.py import rclpy from rclpy.node import Node from std_msgs.msg import Float32MultiArray class EthercatNode(Node): def __init__(self): super().__init__('ethercat_master') self.publisher = self.create_publisher(Float32MultiArray, 'sensor_data', 10) self.timer = self.create_timer(0.001, self.update) # 1kHz周期 def update(self): # 此处调用EtherCAT协议栈读取数据 data = self.read_ethercat_data() msg = Float32MultiArray(data=data) self.publisher.publish(msg) ``` #### 2. 集成EtherCAT主站（C++示例） ```cpp // ethercat_interface.cpp #include "soem/ethercat.h" bool initEthercat(const char* ifname) { if (ec_init(ifname) <= 0) { // 初始化网卡 ROS_ERROR("EtherCAT init failed on %s", ifname); return false; } if (ec_config_init(FALSE) <= 0) { // 扫描从站 ROS_ERROR("No slaves detected"); return false; } ec_config_map(&IOmap); // 配置PDO映射 ec_statecheck(0, EC_STATE_OPERATIONAL, 500); // 进入操作状态 return true; } ``` #### 3. 数据流实现 ```mermaid sequenceDiagram ROS节点->>+EtherCAT主站： 启动周期定时器(1kHz) EtherCAT主站->>+从站设备： 发送过程数据(PDO) 从站设备-->>-EtherCAT主站： 返回传感器数据 EtherCAT主站-->>-ROS节点： 封装为ROS话题 ROS节点->>ROS网络： 发布/sensor_data ``` --- ### 四、典型应用场景 1. **工业机器人控制** 通过EtherCAT实现关节伺服控制周期≤1ms，如引用[3]中的机械臂运动控制。 2. **力传感器集成** 实时发布六维力传感器数据（引用[1]）： ```bash ros2 topic echo /force_data # 查看数据流 ``` 3. **多设备同步** 利用EtherCAT的**分布式时钟(DC)** 实现纳秒级同步，适用于AGV多轮协同[^3]。 --- ### 常见问题解决 | 问题现象 | 解决方案 | |---------|----------| | 从站无法进入OP状态 | 检查网线连接，确认ESI从站描述文件正确 | | 通信周期抖动 | 优化实时内核配置，关闭CPU频率调节 | | PDO映射错误 | 使用Wireshark抓包分析SDO通信过程 | > ⚠️ **注意**：需确保网络接口处于**混杂模式**： > `sudo ip link set dev eth0 promisc on`
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