2022年11月7日【Jiawei_Z】EtherCAT从站设备描述文件xml详解

EtherCAT从站设备描述文件xml

具体是个啥？
如何编写这个描述文件？

一、 从站设备描述文件ESI：

   从站设备描述文件 ESI（ EtherCAT Slave Information）是 EtherCAT 从站设备的配置文件，文件为 XML 格式。 XML 文件编写好后，通过主站程序或其它烧写工具下载到从站设备的 EEPROM 中。ESC上电时，通过 I2C总线读取EEPROM，配置芯片内部的寄存器。从站设备描述文件的主要功能是描述 EtherCAT 从站的配置信息，主要包含以下两个部分内容： EtherCAT 从站制造商信息和 therCAT 从站描述信息。

设备描述文件
第一部分：描述制造商信息，主要包括制造商名称和制造商ID两部分。其中制造商ID可以通过注册ETG协会会员并申请Vendor ID的方法从ETG协会官方获取。
第二部分：从站描述信息，这部分内容对从站设备的基本信息和数据通讯的相关变量进行了配置，从站的基本信息主要包括从站设备的标识、名称和接口类型等，这些信息用来表示特定的从站设备。数据通讯的相关变量包括以下几个部分：FMMU单元的类型、通道数量、映射关系；SM通道的数量、大小、起始地址；过程数据的索引、名称、类型；邮箱协议的选择、邮箱变量的定义和字典映射；分布时钟的使能和EEPROM的配置信息等等。同时，设备描述文件还有较强的扩展性，制造商除了可以配置上面所述的必要信息之外，还可以根据自己产品开发的需求添加相应的功能模块。

 在从站xml文件设计时，使用Altova XML spy软件编写XML程序，该软件是XML文件的专用编辑器，使用该软件编辑XML文件不仅可以像文本编辑器一样查看XML文件源码，还能够以表格的形式显示属性列表、数据类型和元素符号，能够让用户更直观得浏览修改配置信息。另外利用Notepad++查看和编写xml文件也很清晰，不过不能以表格形式显示。

下面对从站描述文件中一些重要的配置信息做一些说明。

（1）制造商信息：制造商信息包括制造商名称和ID。

（2）设备名称与接口类型：XML文件的Physical定义了设备的接口类型，当使用MII接口0和接口1时，Physical定义为“YY”。设备的名称定义为“SPI-Slave”。

（3）FMMU通道设置：定义了3个FMMU通道Outputs、Inputs和Mailbox，分别用于过程数据输出、过程数据输入和邮箱数据通讯。

（4）SM通道设置：SM通道一共用到4个。通道1用于邮箱数据输出，起始地址设为0x1000，控制位设为0x26，使能位设为使能；通道2用于邮箱数据输入，起始地址设为0x1080，控制位设为0x22，使能位设为使能；通道3用于过程数据输出，起始地址设为0x1100，控制位设为0x24，使能位设为使能；通道4用于过程数据输入，起始地址设为0x1180，控制位设为0x20，使能位设为使能。

（5）过程数据设置：在XML文件中，可以配置周期性过程数据。配置信息包括对应的SM通道、FMMU单元、索引号、数据类型、数据长度和数据名称。从站还可以定义其他类型的变量，支持的变量见EtherCATSlaveInformationSpecification。

（6）邮箱通讯设置：EtherCAT支持4种邮箱协议，分别是：CoE，SoE，FoE和EoE。

（7）分布时钟设置：从站运行有两种模式，一种是自由模式，一种是同步模式。自由模式时，不需要分布时钟单元的同步信号输出；但是在同步模式时，需要ET1100芯片输出同步脉冲。所以同步时钟模块有两种状态，一种是同步信号使能模式，一种是同步信号失能模式。

（8）EEPROM设置：在EtherCAT从站中，需要配置EEPROM的大小和一些寄存器的初始化数据。这里EEPROM的ByteSize大小为2K，相关寄存器的初始化数据为0x050E03EEE803，这个数据主要用来配置过程数据接口信息以及使能同步时钟输出信号的相关硬件驱动。

——————————————————————————————————————————————————————————
二、EEPROM
在EEPROM中存储从站信息。 当从设备一上电会从这里读取设备信息，对设备内部的寄存器进行配置，而且主站通过扫描来确定从设备的信息进行一系列的处理工作。 主站或者 PDI 通过读写 ESC 的 EEPROM 控制寄存器来读写EEPROM，在复位的情况下由主站来控制 EPROM 的操作，之后给 PDI 控制，使用XML 进行配置寄存器，主要是针对模式的配置使用什么接口。
使用官方提供的et1100_configuration_and_pinout_v4.4.xls 进行配置寄存器。
——————————————————————————————————————————————————————————

三、举例

    下面举一个例子。

1、整体信息：

2、Device整体情况

3、Fmmu与Sm信息：

4、RxPdo信息：

5、TxPdo信息（2个）：

（1）TxPdo 1 ：0x1a00 —— Entry：0x6000 —— SubIndex：0~8 。

（2）TxPdo 2 ：0x1a02 —— Entry：0x6020 —— SubIndex：8个。

6、Mailbox信息：

7、DC信息：

8、Eeprom信息：

四、映射的概念

1、XML中的一些重要信息：

2、数据映射关系：

图中最左边一列是应用对象，中间一列是映射对象、最右边一列是分配对象。