實時控制技術滿足實時工業通信發展的需求 —— 第2部分

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。

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。