实时控制技术满足实时工业通信发展的需求 —— 第2部分

本系列博文的第1部分介绍了用于C2000™微控制器（MCU）的EtherCAT从站堆栈解决方案的市场机遇，并介绍了从站堆栈开发快速入门的三个阶段指南。

除了这三方面的开发流程之外，TI还采取了哪些举措，使我们的解决方案比传统的堆栈移植方案更具吸引力？首先，我们应用了C28 CPU架构方面的知识，调整了相关软件，从而更好地发挥CPU的功能。例如，我们优化了中断处理、直接存储器访问（DMA）和控制（脉冲宽度调制［PWM］）同步例程，以充分利用片上硬件。此外，我们与Beckhoff合作更新/增强了已发布的堆栈，以支持数据处理，使其更适合C28 CPU。

谈及与Beckhoff合作，支持串行外设接口（SPI）和并行（外部存储器接口［EMIF］）通信的C28从站堆栈和硬件抽象层（HAL）被用作其从站堆栈配置工具（SSC）的一部分。基于之前的C2000 MCU经验，您将找到参考软件解决方案版本“Plugfest-ready”。

支持SPI和EMIF硬件接口提供了实现选项，使得系统能够在印刷电路板（PCB）路由复杂性与最低延迟通信之间进行权衡。此外，在使用Beckhoff Et1100器件直接测试版本时，您可调整SPI和EMIF HAL驱动器，以支持其他EtherCAT从站器件硅解决方案，包括TI的AMIC110 SoC（SPI —— 请联系Sitara™论坛）或从站硬件的现场可编程门阵列（FPGA）实例（EMIF或SPI），如Beckhoff ET1816。

在SPI和EMIF处理器数据接口（PDI）中，EtherCAT从站堆栈代码和应用程序代码之间并无差异，只有器件名称和产品代码不同，因此即使SPI和EMIF从站节点都在同一网络中，它们也可能存在差异。当EMIF从站节点位于同一网络中时，它们可能有所差异。

TI EtherCAT软件包的C2000 MCU特性是Echoback应用示例。虽然应用程序演示并不复杂，但它只是将从站节点输出数据结构回送到输入，可使用任何EtherCAT主站或TwinCAT主站查看，欲知详情，可访问“EtherCAT解决方案参考指南”。

通过纳入Echoback应用程序，TI展示了堆栈软件基本使用的示例，并为您提供了一个占位符，供您自行创建应用程序。遵循Echoback示例将更容易利用TI针对堆栈和HAL软件模块进行的许多优化，并提供EtherCAT从站信息（ESI）文件的良好示例。此外，Echoback也被纳入进快速评估二进制项目中。

图1：TMDSECATNCD379 EtherCAT电路板映像

最后，如图1所示，EtherCAT controlCARD硬件平台利用了其他C2000 MCU控制卡的通用180管脚接口。EtherCAT controlCARD与任何180管脚C2000应用评估模块（EVM）或扩展坞物理兼容，因此可将EtherCAT连接添加到许多现有的实时控制应用示例中。例如，您可将EtherCAT controlCARD与工业驱动器开发套件（IDDK）结合使用，以使用快速电流回路和/或位置管理器技术为伺服添加实时连接。

另外值得一提的是，EtherCAT controlCARD可以独立运行。使用Micro USB电缆为硬件供电，无需扩展坞或EVM供电。有关详细信息，请参见“TMDSECATCNCD379D EtherCAT解决方案参考指南”。这有助于降低多节点网络测试和配置中的硬件复杂性。

如您所见，C2000 DesignDRIVE EtherCAT支持已采取一些额外的步骤来简化从站节点的开发，并助您在我们的微控制器上运行堆栈时获得出色的性能。在本系列的其他文章中，我们将详述前面概述的三个开发阶段中提供的软件支持。