EtherCAT主站IGH -- 0 -- 该EtherCAT主站IGH专栏后续安排

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EtherCAT主站IGH-- 51 – IGH之控制电机旋转位置模式（PP模式）	博客地址点我跳转	视频地址点我跳转	无	博客文章里面有源代码
EtherCAT主站IGH-- 52 – IGH之控制电机旋转力矩模式（PT模式）	博客地址点我跳转	视频地址点我跳转	无	博客文章里面有源代码
EtherCAT主站IGH-- 53 – IGH之控制电机旋转周期同步速度模式（CSV模式）	博客地址点我跳转	视频地址点我跳转	无	博客文章里面有源代码
EtherCAT主站IGH-- 54 – IGH之控制电机旋转周期同步位置模式（CSP模式）	博客地址点我跳转	视频地址点我跳转	无	博客文章里面有源代码
EtherCAT主站IGH-- 55 – IGH之控制电机旋转周期同步力矩模式（CST模式）	博客地址点我跳转	视频地址点我跳转	无	博客文章里面有源代码
EtherCAT主站IGH-- 56 – IGH之控制电机旋转速度模式（PV模式）	博客地址点我跳转	视频地址点我跳转	无	博客文章里面有源代码

1 该EtherCAT主站IGH专栏后续安排

大概分为以下7个大模块：
GH（Industrial Software Foundation）库安排：

1.1 介绍IGH文件和函数:

• IGH库中的核心文件通常包括主站配置文件（如ethercat.h）和用于EtherCAT通信的API函数（如ec_init()、ec_config_init()等）。这些函数允许您初始化EtherCAT主站、配置EtherCAT网络和执行数据通信。此外，IGH还提供了示例代码，以帮助您更好地理解如何使用库中的函数。

1.2 介绍IGH主要结构体:

• IGH库包含多个关键结构体，例如EtherCAT主站配置结构体、从站配置结构体、PDO（Process Data Object）配置结构体等。这些结构体用于定义和管理EtherCAT网络的配置参数和通信数据。通过详细了解这些结构体，您可以更好地配置和管理EtherCAT网络。

1.3 在Ubuntu系统环境搭建自己的EtherCAT主站:

• 若要搭建自己的EtherCAT主站，您需要首先创建主站配置文件，其中包括主站配置结构体，定义EtherCAT网络拓扑，以及设置EtherCAT通信参数。然后，使用IGH库提供的函数来初始化主站、建立通信通道和与从站进行数据交换。这一过程可能涉及到配置主站的周期性任务以保持实时通信。

1.4 使用Wireshark监控并分析EtherCAT数据:

使用Wireshark监控并分析EtherCAT数据是一种非常有效的手段，可以帮助我们深入了解EtherCAT协议的工作原理和数据传输机制。Wireshark是一款强大的网络协议分析器，可以捕捉和解析各种网络数据包，包括EtherCAT数据包。通过Wireshark，我们可以详细地观察EtherCAT数据包的传输过程、协议格式和数据内容，从而更好地理解EtherCAT协议的工作机制和特点。此外，我们还可以利用Wireshark提供的分析工具，对EtherCAT数据进行深入挖掘和分析，发现潜在的问题和优化点，为我们的项目提供有价值的参考。因此，使用Wireshark监控并分析EtherCAT数据是一种非常实用和有效的技术手段。

1.5 介绍EtherCAT从站XML文件

EtherCAT从站设备描述文件（XML文件）是描述从站设备配置和特性的文件，通常包含在EtherCAT主站系统中，用于自动配置和识别从站设备。以下是对EtherCAT从站XML文件的介绍及其使用流程。

• EtherCAT从站XML文件（也称为ESI文件，EtherCAT Slave Information）包含了从站设备的详细配置信息，例如设备ID、制造商、同步管理器配置、过程数据映射等。这些文件通常由设备制造商提供，并根据EtherCAT协议标准格式编写。

1.6 使用IGH 主站控制EtherCAT-IO模块:

• IGH库使您能够控制EtherCAT-IO模块，这通常涉及读取输入数据和写入输出数据。通过配置PDO映射，您可以将输入和输出数据映射到EtherCAT网络上的从站设备。然后，使用IGH函数来实时读取和更新这些数据，从而实现对IO模块的控制。

1.7 使用IGH 主站控制EtherCAT电机:

• 控制EtherCAT电机通常需要与电机驱动器和控制器建立通信。您需要使用IGH库配置PDO映射来传输控制命令和获取反馈数据。控制电机的PP模式（位置模式），PV模式（速度模式），PT模式（力矩模式），CSP模式（周期同步位置模式），CSV模式（周期同步速度模式），CST模式（周期同步力矩模式）等。

深入了解IGH库的文件、函数、结构体以及实际应用步骤将有助于您更好地使用该库来构建和控制EtherCAT网络中的设备和电机。

2. IGH介绍：

IGH EtherCAT 主站介绍

Industrial Software Foundation (IGH) 提供的 EtherCAT 主站是一个开源项目，用于实现高效的实时工业以太网通信。本文将详细介绍 IGH EtherCAT 主站的开发背景、主要特点、核心功能以及文件和结构体说明。

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IGH EtherCAT 主站由 Industrial Software Foundation 开发，旨在为工业自动化和控制系统提供一个开源的 EtherCAT 主站实现。该项目为研究人员和开发人员提供了一个强大的工具，可以在各种操作系统上实现 EtherCAT 通信。

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IGH EtherCAT 主站采用便于移植的 C 语言开发，完全支持在 Windows 和 Linux 系统上运行，甚至可以移植到嵌入式操作系统中。由于所有的应用程序都有所不同，IGH 并未强制规定任何特定的设计架构。

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在 Linux 下，它可以用于一般的用户模式、PREEMPT_RT 或 Xenomai；在 Windows 下可用于用户模式下的编程。IGH 主站通过 Raw Socket（原始套接字）接收和发送 EtherCAT 数据帧，调用系统自带的 bind、send 和 recv 模块，以实现主站与从站之间的通信。IGH 支持分布式时钟（DC），从站设备基于实时时钟，主站控制信号可以准确同步。IGH 主站代码的独立架构可支持任何 Linux 实时扩展，包括 RTDM 的 LXRT、ADEOS、RT-Preempt 和 Xenomai（包括 RTDM），同时还支持 CoE（CANopen over EtherCAT）、FoE（File Access over EtherCAT）、SoE（Servo Profile over EtherCAT）和 EoE（Ethernet over EtherCAT）等邮箱协议。

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IGH EtherCAT 主站的主要功能包括以下部分：

1. 基本读写服务，如 BRD（广播读）、BRW（广播写）、APRMW（自动增读写多从站）及 LRW（读写数据到逻辑地址映射空间）等。
2. 自动扫描发现从站，自动配置从站的 FMMU（现场总线存储管理单元）和 PDO（过程数据对象）、MBX（邮箱）的内存映射。
3. 设置和读取从站状态。
4. 从站 EEPROM 的读写支持。
5. 支持时钟同步机制，根据过程数据自动配置从站时钟。
6. 支持过程数据和邮箱数据的通信。
7. 支持 SoE、CoE、EoE 和 FoE 等应用协议。

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IGH EtherCAT 主站操作简单、跨平台性强并且提供开源代码，为自动化控制领域的研究人员提供了一个真正意义上的开发工具。既可以从软件本身进行 EtherCAT 通信实验，又可以深入了解软件代码底层的实现原理，便于研究人员根据自己的需求进行二次开发。EtherCAT 是一种实时以太网通信协议，广泛应用于工业自动化和机器控制领域。

关键特点：

1. 开源性质： IGH EtherCAT 主站是一个开源项目，开发者可以自由地查看、修改和分发代码。这使其成为工业自动化领域的一个强大工具，可以根据具体需求进行定制。
2. EtherCAT 主站实现： IGH 提供了一个完整的 EtherCAT 主站实现，允许主站与多个 EtherCAT 从站设备进行通信。主站可以向从站设备发送实时数据，例如控制命令和传感器数据。
3. 功能丰富： IGH 包括一系列功能丰富的模块，支持 CoE、FoE、SoE 和 EoE 等不同的 EtherCAT 通信协议功能。
4. 网络配置和管理： IGH 支持配置和管理 EtherCAT 网络，包括从站设备的配置、网络拓扑设置和分布式时钟同步。
5. 实时性： EtherCAT 是一种实时通信协议，IGH 的设计目标是提供高性能和低延迟的通信，以满足工业自动化中对实时性的需求。
6. 示例应用程序： IGH 附带了示例应用程序和文档，帮助开发者入门并开始构建自己的应用程序。这些示例演示了主站初始化、通信配置和实时数据交换等操作。
7. 跨平台支持： IGH 可以在多种操作系统和平台上运行，包括 Linux 和 Windows。
8. 活跃的社区： IGH 拥有一个积极的开发社区，提供技术支持、更新和改进，以确保库的持续发展。

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IGH EtherCAT 主站文件和函数介绍

在使用IGH EtherCAT主站时，理解其文件结构和关键函数有助于开发和调试过程。以下是对IGH EtherCAT主站关键文件和函数的介绍以及基本使用流程。

IGH 目录结构介绍

序号	文件夹	该文件夹功能
1	devices	设备目录，包含用于识别和管理EtherCAT设备的相关文件。
2	documentation	文档目录，包含项目的详细文档和使用指南。
3	examples	示例代码目录，提供了如何使用主站的示例程序，帮助开发者快速上手。
4	include	头文件目录，包含项目的公共头文件，这些文件定义了各种数据结构和函数接口。
5	lib	库目录，包含项目使用的库文件和依赖项。
6	m4	M4宏处理器目录，包含配置和编译过程中的宏定义文件。
7	mailbox_gateway	邮箱网关目录，包含处理邮箱网关通信的文件。
8	master	主站目录，包含EtherCAT主站的核心代码和功能实现。
9	script	脚本目录，包含用于构建、配置和管理项目的各种脚本文件。
10	tool	工具目录，包含一些辅助工具，用于测试和调试EtherCAT主站。
11	tty	串行通信目录，包含处理串行通信的相关文件。

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IGH 文件说明

序号	文件	该文件功能
1	.hgignore	Mercurial忽略文件，列出了在版本控制中要忽略的文件和目录。
2	AUTHORS	作者文件，列出了项目的贡献者和开发人员。
3	bootstrap	引导脚本文件，用于初始化和配置项目。
4	CodingStyle	代码风格指南文件，定义了项目的代码编写规范。
5	configure.ac	配置脚本文件，用于生成配置文件并检查系统环境。
6	COPYING	版权声明文件，包含项目的版权和许可信息。
7	COPYING.LESSER	LGPL许可证文件，列出了项目遵循的GNU宽通用公共许可证条款。
8	Doxyfile.in	Doxygen配置文件，用于生成项目的文档。
9	ethercat.spec.in	RPM规范文件，用于创建RPM包。
10	FEATURES	特性文件，列出了项目的主要特性和功能。
11	globals	全局变量文件，包含项目中使用的全局变量定义。
12	INSTALL	安装说明文件，提供了项目的安装步骤和要求。
13	Kbuild.in	Kbuild配置文件，用于构建Linux内核模块。
14	Makefile.am	Automake文件，用于生成Makefile。
15	NEWS	新闻文件，列出了项目的更新日志和版本变化。
16	README	自述文件，提供了项目的简介、使用说明和其他重要信息。
17	README.EoE	Ethernet over EtherCAT（EoE）自述文件，提供了关于EoE的详细信息。
18	README-lambert	特定开发者的自述文件，包含该开发者的相关信息和贡献。
19	TODO	待办事项文件，列出了项目需要完成的任务和计划。

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3 IGH 主要文件说明：

master文件夹里面的源代码

序号	文件	该文件功能
1	cdev	设备驱动文件，负责与底层硬件设备进行交互。
2	coe_emerg_ring	CANopen over EtherCAT（CoE）紧急消息处理文件。
3	datagram_pair	用于处理成对的数据报。
4	datagram	数据报处理文件，负责EtherCAT数据帧的打包和解包。
5	debug	调试相关文件，包含调试功能和工具。
6	device	设备管理文件，负责EtherCAT设备的识别和管理。
7	dict_request	字典请求处理文件，用于管理和处理字典数据。
8	domain	域管理文件，负责EtherCAT通信域的配置和管理。
9	doxygen	自动文档生成配置文件，用于生成代码文档。
10	eoe_request	Ethernet over EtherCAT（EoE）请求处理文件。
11	ethernet	以太网通信文件，负责EtherCAT与以太网之间的通信。
12	foe_request	File over EtherCAT（FoE）请求处理文件。
13	fmmu_config	FMMU（现场总线存储管理单元）配置文件。
14	fsm_change	状态机变更处理文件，管理状态机的状态切换。
15	fsm_coe	CoE状态机处理文件，管理CoE通信的状态机。
16	fsm_soe	SoE状态机处理文件，管理SoE通信的状态机。
17	fsm_eoe	EoE状态机处理文件，管理EoE通信的状态机。
18	fsm_foe	FoE状态机处理文件，管理FoE通信的状态机。
19	fsm_mbox_gateway	邮箱网关状态机处理文件。
20	fsm_master	主站状态机处理文件，管理主站的状态机。
21	fsm_pdo	PDO状态机处理文件，管理PDO的状态机。
22	fsm_pdo_entry	PDO入口状态机处理文件，管理PDO条目的状态机。
23	fsm_reboot	重启状态机处理文件，管理设备重启过程的状态机。
24	fsm_sii	SII（Slave Information Interface）状态机处理文件。
25	fsm_slave	从站状态机处理文件，管理从站的状态机。
26	fsm_slave_config	从站配置状态机处理文件，管理从站配置的状态机。
27	fsm_slave_scan	从站扫描状态机处理文件，管理从站设备的扫描过程。
28	globals	全局变量定义文件，包含整个项目中使用的全局变量。
29	ioctl	输入输出控制文件，管理IO控制操作。
30	locks	锁机制文件，负责实现线程安全的锁机制。
31	mailbox	邮箱管理文件，负责邮箱数据的发送和接收。
32	mailbox_gateway_request	邮箱网关请求处理文件。
33	master	主站管理文件，负责EtherCAT主站的初始化、启动和管理。
34	module	模块管理文件，负责EtherCAT模块的加载和卸载。
35	pdo	PDO（过程数据对象）处理文件，管理PDO数据。
36	pdo_entry	PDO条目处理文件，管理单个PDO条目的数据。
37	pdo_list	PDO列表文件，包含所有PDO条目的列表和管理功能。
38	reg_request	寄存器请求处理文件，管理和处理寄存器数据。
39	rtdm	实时设备管理文件，管理实时设备的通信。
40	rtdm-ioctl	实时设备管理的IO控制文件。
41	sdo	SDO（服务数据对象）处理文件，管理SDO数据。
42	sdo_entry	SDO条目处理文件，管理单个SDO条目的数据。
43	sdo_request	SDO请求处理文件，管理和处理SDO请求。
44	sii_firmware	SII固件文件，管理从站设备的固件数据。
45	slave	从站管理文件，负责从站设备的识别和管理。
46	slave_config	从站配置文件，负责从站设备的配置。
47	soe_request	Servo Drive Profile over EtherCAT（SoE）请求处理文件。
48	soe_errors	SoE错误处理文件，管理SoE通信中的错误。
49	sync	同步管理文件，负责EtherCAT设备的同步。
50	sync_config	同步配置文件，配置同步相关的参数。
51	voe_handler	Vendor-specific over EtherCAT（VoE）处理文件，管理VoE通信。

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通过详细了解 IGH EtherCAT 主站的文件结构和功能，您可以更好地理解该项目的各个模块及其在 EtherCAT 通信中的作用。这些文件和模块提供了一个系统的框架，帮助您在开发过程中有效地管理和配置 EtherCAT 网络，从而实现高效的实时工业自动化控制。

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4 下载和编译 IGH EtherCAT 主站

1. 下载链接

IGH EtherCAT 主站是一个开源的 EtherCAT 协议栈，您可以在 官网 上找到并下载其代码包：
http://etherlab.org/download/ethercat/ethercat-1.5.2.tar.bz2

2. 编译

解压已下载的源码，打开根目录中的 README.md 文件，其中详细记录了相关编译步骤。这些步骤十分详细且具有指导性，让人一看就能明白如何操作。

编译步骤（以 Linux 为例）：

igh把编译生成的文件默认安装在了/opt/etherlab目录。
通过设置--prefix=/home/vmuser/ethercat-master/output可以把编译生成的文件安装在/home/vmuser/ethercat-master/output目录中。
**********************************************
make
make modules
make install
sudo make modules_install

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5 EtherCAT IGH 1.5.2 特点

EtherCAT（Ethernet for Control Automation Technology）是一个高效的实时工业以太网协议。工业软件基金会（Industrial Software Foundation, IGH）提供了一个开源的 EtherCAT 主站实现，广泛用于工业自动化控制系统中。以下是 IGH EtherCAT 主站 1.5.2 版本的主要特点和改进。

1. 完整的开源实现

• 开源性质：IGH EtherCAT 主站 1.5.2 是一个完全开源的项目，开发者可以自由查看、修改和分发代码。这使其在工业自动化领域中非常灵活，可以根据具体需求进行定制。

2. 多平台支持

• 跨平台兼容：支持在多种操作系统上运行，包括 Linux 和 Windows，甚至可以移植到嵌入式操作系统中。通过操作系统抽象层（OSAL）和硬件抽象层（OS-HW），确保在不同平台上的移植和运行。

3. 实时性能

• 高性能实时通信：提供低延迟和高吞吐量的实时通信能力，适用于严格的工业自动化需求。支持分布式时钟（DC），确保各从站设备之间的同步。

4. 广泛的协议支持

• 多种协议支持：支持 CoE（CANopen over EtherCAT）、FoE（File over EtherCAT）、SoE（Servo Profile over EtherCAT）和 EoE（Ethernet over EtherCAT）等多种上层应用协议，满足不同设备和应用场景的需求。

5. 灵活的网络配置和管理

• 自动扫描和配置：能够自动扫描 EtherCAT 网络中的从站设备，并进行配置。支持从站设备的 EEPROM 读写和过程数据对象（PDO）的内存映射配置。
• 网络管理：提供强大的网络管理功能，支持网络拓扑配置和实时监控。

6. 调试和诊断工具

• 强大的调试工具：提供丰富的调试工具和日志功能，帮助开发者快速定位和解决问题。
• Wireshark 支持：可以使用 Wireshark 等网络协议分析工具，监控和分析 EtherCAT 数据帧，深入了解通信细节。

7. 代码模块化和易于维护

• 模块化设计：采用模块化设计，代码结构清晰，易于扩展和维护。分层结构包括原始套接字接口、数据帧管理、API 接口、通信功能和上层应用功能。
• 丰富的示例和文档：提供丰富的示例代码和详细的文档，帮助开发者快速上手并理解代码实现。

8. 安全性

• 安全功能集成：支持多种安全机制，包括错误检测和恢复、冗余配置等，提高系统的可靠性和稳定性。

9. 社区支持

• 活跃的社区：拥有活跃的开发社区，提供技术支持和定期更新，确保项目的持续发展和改进。

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该文档修改记录：

修改时间	修改说明
2024年6月26日	EtherCAT主站IGH – 0 – 该EtherCAT主站IGH专栏后续安排

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总结

以上就是EtherCAT主站IGH – 0 – 该EtherCAT主站IGH专栏后续安排的内容。
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。

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