ArduCAT - 使用说明

ArduCAT - 使用说明
ArduCAT 使用说明
1. 介绍
ArduCAT是Arduino1 Compatible 开发板。

本产品力图通过Arduino技术，大大简化EtherCAT从站的开发。

ArduCAT开发板包含两路可用于EtherCAT实时以太网的100BASE-TX网口，所以它特别适合基于PC的自动化方案。

ArduCAT使用ATMega1280 处理器，兼容Arduino Mega开发板，并具有完全相同的引脚定义。

板上采用开关稳压器提供5V 或3.3V 的2A直流输出，且发热甚微。

除配套的开源Arduino库外，还配有从站应用层代码自动
生成工具，用户只需编辑EXCEL表格便生成完整的协议栈，大大简化了通信协议的代码的
开发，使用户能够将注意力集中在开发具体的应用上。

2. 代码自动生成
ArduCAT的从站代码由两部分组成。

与具体应用无关的部分是?ArduCAT? 库，其安装
方法已经在《ArduCAT_开发环境安装说明》一文中进行了介绍。

而与具体应用相关的部分，包括“对象字典”, PDO映射等，都可以用本字所用的代码自动生成工具生成。

代码自动生成工具位于下图所述的“EtherCATSlave”文件夹。

它以包含了从站信息
的Excel表单作为输入，自动生成Arduino脚本(.ino)，和EtherCAT 主站使用的EtherCAT从站信息文件(ESI) (.xml) 。

目前，只有EtherCAT 常用的的process data和CoE (CAN over EtherCAT) 应用层
服务在本工具中被实现。

代码自动生成工具使用Python语言编写，是开源的，欢迎各路
朋友为其添砖加瓦。

具体使用方法如下： 2.1. 编辑从站描述表单（EXCEL）
“EtherCATSlave”文件夹下的“SSC-Device.xls”即是从站描述表单的一个实例。

它可以被用于编写实际所需表单的模板。

该EXCEL 表单包含两部分。

前16行是第一部分，它描述了从站的通用信息。

其余部
分则描述了对象字典(OD, object dictionary). 如果“rx”或“tx”被填入了某行对就
的“rx/tx” 列，那么这一行将成为Rx或Tx 过程数据（process data）.
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Arduino is a registered trademark of Arduino, LLC.
2.2. 编辑代码生成工具的配置文件
代码生成工具的输入与输出文件名是通过“SlaveGenerator.cfg” 文件指定的。

文件的格式非常简单。

下面示例中，在 ?-i', ?-c?, ?-x?后的文件名即分别为输入
的表单文件，输出的 Arduino脚本文件和EtherCAT从站信息文件(ESI)。

建议将输出的从站信息文件的目录直接指向EtherCAT主站软件规定的目录：对于TwinCAT? 软件，一般
是 ?C:\\TwinCAT\\Io\\EtherCAT?，而对于?EtherCAT configurator?软件，则一般
是?C:\\Program Files\\EtherCAT Configurator\\EtherCAT?。

这样每次主站软件重启后
便会直接识别生成的从站描述文件。

-i SSC-Device.xls -c EtherCATSlave.ino
-x C:\\TwinCAT\\Io\\EtherCAT\\SlaveDevice.xml
2.3. 运行代码生成工具
有2种方法运行代码生成工具
最简单的方法是直接双击“SlaveGenerator.py” 文件。

工具即会自动运行。

从输出窗口中可以看出，输出文件被成功生成了。

另一种方法是使用Python的GUI。

在开始菜单中选择“Python 2.7/IDLE (Python GUI)。

在菜单中选择“File/Open”，在弹出的对话框中进入代码生成工具的目录，并选择“SlaveGenerator.py”。

脚本打开后，按下“F5” 或者在菜单中选择“Run/Run module”即运行程序。

程序
的结果会在Python shell中显示。

这种运行方式的好处是脚本的输出会显示在Shell中，便于调试。

3. 编译并下载
通过一条mini-USB电缆将开发板与电脑连接起来。

3.1. 选择开发板
ArduCAT与Arduino Mega是完全兼容的，因此在“Tool/Board”菜单中选择
“Arduino Mega”。

3.2. 打开脚本文件
从“File/Open”菜单，选择要生成的脚本文件。

可以用“File/Save as”将脚本保存在其它位置。

3.3. 编译与下载
按下“Upload” 键，即自动编译并下载编译好的程序到开发板。

4. 使用TwinCAT进行测试
下载程序后，ArduCAT开发板上便已经建立起了EtherCAT从站。

测试从站可以使用TwinCAT、EtherCAT Configurator或其它主站软件。

测试方法与测试一般从站是一样的，并无特别之处。

本文以TwinCAT软件为例，给出测试从站的方法。

使用其它软件，测试方法是类似的。

使用以太网线连接电脑与开发板的Port 0。

4.1. 测试前的准备工作 4.1.1. 拷贝ESI(.xml)文件
如果ESI(.xml)没有直接生成在TwinCAT软件的指定目录里（见2.2条），那么在启动TwinCAT软件前需要手动把生成的.xml文件拷贝到该目录下。

4.1.2. 下载从站EEPROM
4.1.2.1. 从任务栏打开 TwinCAT system manager.
感谢您的阅读，祝您生活愉快。