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實時控制技術滿足實時工業通信發展的需求 —— 第2部分

2019-12-25
來源:德州儀器

  本系列博文的第1部分介紹了用于C2000 微控制器(MCU)的EtherCAT從站堆棧解決方案的市場機遇,并介紹了從站堆棧開發快速入門的三個階段指南。

  除了這三方面的開發流程之外,TI還采取了哪些舉措,使我們的解決方案比傳統的堆棧移植方案更具吸引力?首先,我們應用了C28 CPU架構方面的知識,調整了相關軟件,從而更好地發揮CPU的功能。例如,我們優化了中斷處理、直接存儲器訪問(DMA)和控制(脈沖寬度調制[PWM])同步例程,以充分利用片上硬件。此外,我們與Beckhoff合作更新/增強了已發布的堆棧,以支持數據處理,使其更適合C28 CPU。

  談及與Beckhoff合作,支持串行外設接口(SPI)和并行(外部存儲器接口[EMIF])通信的C28從站堆棧和硬件抽象層(HAL)被用作其從站堆棧配置工具(SSC)的一部分。基于之前的C2000 MCU經驗,您將找到參考軟件解決方案版本“Plugfest-ready”。

  支持SPI和EMIF硬件接口提供了實現選項,使得系統能夠在印刷電路板(PCB)路由復雜性與最低延遲通信之間進行權衡。此外,在使用Beckhoff Et1100器件直接測試版本時,您可調整SPI和EMIF HAL驅動器,以支持其他EtherCAT從站器件硅解決方案,包括TI的AMIC110 SoC(SPI —— 請聯系Sitara 論壇)或從站硬件的現場可編程門陣列(FPGA)實例(EMIF或SPI),如Beckhoff ET1816。

  在SPI和EMIF處理器數據接口(PDI)中,EtherCAT從站堆棧代碼和應用程??序代碼之間并無差異,只有器件名稱和產品代碼不同,因此即使SPI和EMIF從站節點都在同一網絡中,它們也可能存在差異。當EMIF從站節點位于同一網絡中時,它們可能有所差異。

  TI EtherCAT軟件包的C2000 MCU特性是Echoback應用示例。雖然應用程序演示并不復雜,但它只是將從站節點輸出數據結構回送到輸入,可使用任何EtherCAT主站或TwinCAT主站查看,欲知詳情,可訪問“EtherCAT解決方案參考指南”。

  通過納入Echoback應用程序,TI展示了堆棧軟件基本使用的示例,并為您提供了一個占位符,供您自行創建應用程序。遵循Echoback示例將更容易利用TI針對堆棧和HAL軟件模塊進行的許多優化,并提供EtherCAT從站信息(ESI)文件的良好示例。此外,Echoback也被納入進快速評估二進制項目中。

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  圖1:TMDSECATNCD379 EtherCAT電路板映像

  最后,如圖1所示,EtherCAT controlCARD硬件平臺利用了其他C2000 MCU控制卡的通用180管腳接口。EtherCAT controlCARD與任何180管腳C2000應用評估模塊(EVM)或擴展塢物理兼容,因此可將EtherCAT連接添加到許多現有的實時控制應用示例中。例如,您可將EtherCAT controlCARD與工業驅動器開發套件(IDDK)結合使用,以使用快速電流回路和/或位置管理器技術為伺服添加實時連接。

  另外值得一提的是,EtherCAT controlCARD可以獨立運行。使用Micro USB電纜為硬件供電,無需擴展塢或EVM供電。有關詳細信息,請參見“TMDSECATCNCD379D EtherCAT解決方案參考指南”。這有助于降低多節點網絡測試和配置中的硬件復雜性。

  如您所見,C2000 DesignDRIVE EtherCAT支持已采取一些額外的步驟來簡化從站節點的開發,并助您在我們的微控制器上運行堆棧時獲得出色的性能。在本系列的其他文章中,我們將詳述前面概述的三個開發階段中提供的軟件支持。

  其它資源

  如需了解TI用于C2000微控制器的EtherCAT從站節點解決方案的更多信息,請查看:

  DesignDRIVE培訓門戶網站:

  DesignDRIVE應用程序門戶網站:


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