基于AMIC产品的工业通信总线设计方案-1.4 EtherCAT Master

最后EtherCAT的master

EtherCAT的master这一块的话

目前来讲的话我们大概分为两大类吧

一个就是Acontis一个是3S

这个差异点在哪里呢

一个就是

第一个差异点是在说Acontis呢

基本上是做这个协议站为主

当然啦 它也有一些跟它合作的 第三方去做你上层的应用

因为大家不知道还记不记得 我刚才提到的像这种工业通信的

总线协议的master 往往都是在运动控制器的这边去做的

运动控制器或者PLC上

运动控制器和PLC上有一个比较核心的东西就是说我的运动算法怎么样

这个东西一般来讲是用第三方的 更高效的还是想用自己的

这个是根据各种不同 公司的积累会有不同公司的选择

不同的公司会有选择不同的

所以如果你是已经 有这些这个算法方案了

你想把它去实现

只需要多出来一个 这个EtherCAT通信接口

那Acontis可能会是一个比较好的选择

那如果说你 除了这个工业通信协议的话

你还想要去看一下 别人的运动控制算法

这个3S CODESYS往往 也是比较重要的一个选择方式

目前来说这是第一点区别

就是有没有运动控制算法

第二点区别呢就是说

Acontis目前是在 我们的这个普通的Linux

和这个RTOS体系上都有 去做这个EtherCAT的master的

就是关于操作系统的选择

大家知道就是一般来讲是TI公布 出来的操作系统有三大类嘛

Linux RT Linux还有就是RTOS

毋庸置疑 RTOS的实施径

这个就比如说中断到中断的延时

这个中断到任务之间的 延时肯定是最小的

然后Linux这块呢 相对来说

因为会有很多的系统开销

它的实验性呢可能是比较差一点

但是因为它开源的架构 它的资源会比较多一点

RT Linux就介于两者之中

之前的时候TI是用 OSADL的第三方的RT Linux

现在呢这个support 已经回归到TI自己本身了

TI本身已经提供了RT Linux support

这个其实对于很多开发者来说 也是一个好消息啊

因为以前你用第三方的知识包

如果出现问题了一般 第三发很难得到support

但是在TI这边

如果TI直接提供了RT Linux

你是可以直接在TI的 Linux上去做这些验证的

相对来说系统的稳定性和 支持力度上 你都能得到很好的保障

然后 Acontis呢就是在RT Linux和RTOS这两个体系上都有相应的支持

而CODESYS 因为 它会做很多的运动控制算法

那套体系架构还是以Linux为主

而且还有一点就是

刚才我提到的TTS功能

TTS功能是一个time track centre

就是为了减少你 整个系统链路抖动的这样个功能

这个功能的实现往往是要依托于PRU

而操作系统选择 往往也是上面的TI RTOS

所以目前来说你对TTS感兴趣的话

可能你需要咨询的就是Acontis在RTOS上实现的TTS这套体系了

AM572x的就是那个

这地方给大家秀了一个demo

就是AM572x IDK 这个IDK呢

做的就是CODESYS的这套demo

它是可以通过普通 以太网连接到外部的PC机

让你看到实时的一些应运状态

然后呢 同时CPSW这侧呢

还可以去做为EtherCAT的master

跟我们下面的AMIC110的这个卡位板

AM335x的卡位板去做一些通信

然后整个一个架构呢能让 帮你 验证从主站到从站的通信这样

就EtherCAT的master跟slave的方案都能在这个方案体系之中去得到验证

这是一个很不错的验证平台

Acontis的一些特性的话

刚才有提到了这个首先 是一个比较灵活的solution

并且支持比较多的操作系统

就是一个是RTOS 一个是RT Linux

还有一个就是简单易用

然后这地方还列举出来一点就是

这页就想给大家看一个重点就是

底下time track centre的Jitter

其实这个也是在之前的测试过程中

去做了一个基于M57PRU-ICSS的

那我们跑大家套子上

我们去不带time track centre的 情况的一个数值

它已经比原来的16个微秒好了

但是带了过后的话

应该来说对于这个 提升还是会更大一些

具体的数值话可能大家要关注一下最新的Acontis官网关于这块的介绍

因为这个在当时release 出来的时候还没有一个

这个在不断的优化的过程之中

目前到了怎样的一个值 我们还 需要通过官网得到具体的消息

但至少是比十一个微秒之内还要小

然后这个就是 Acontis的这个提供出来的一些

CPU的benchmark的一个衡量标准

包括你input output和 这一些同步cycle的时延这些东西

这个大家可以在Acontis的 关于对Sitara支持的官网上

找到相应的数值性的解答

然后EtherCAT的master的software

这个地方呢一个差异点呢

就是我们在当前的这个

到底是在我们PRU上去做 还是在我们的CPSW体系上去做

这个其实差异还是 对这个TTS就是整个一个环路的

这个time track centre的 功能会有一定的影响

其他的层面上还有一个 就是说你跑在怎样的体系上

怎样的软件体系上

RTOS的软件体系 整体的 实施性能要比Linux要好一些

这个是毋庸置疑的

这个其实大家感兴趣的话可以看一下

一些 关于我们 实际发布的benchmark数据

这个相信对大家理解是有帮助的

这张的话就是关于 EtherCAT的一些reference design

这个会后会发给大家

然后大家可以在 这上面去搜索一下相关的这个

就是刚才我提到的 很多benchmark的数据啊

TI design的一些 原理图 PCB和软件的资料啊

都可以在这里下载

然后这个就是一个深度的看一下

我们的EtherCAT的 master方案之中有哪些东西了

那大家可以看到这里原理图PCB软件系统框架可以说是一应俱全的

受限于时间 我就带大家快速地过了

然后这时候基于我们 AMIC110的这一套体系架构的设计

AMIC110就是一个最小的A8 加PRU做EtherCAT的PRU方案的实现

最后EtherCAT的master

EtherCAT的master这一块的话

目前来讲的话我们大概分为两大类吧

一个就是Acontis一个是3S

这个差异点在哪里呢

一个就是

第一个差异点是在说Acontis呢

基本上是做这个协议站为主

当然啦 它也有一些跟它合作的 第三方去做你上层的应用

因为大家不知道还记不记得 我刚才提到的像这种工业通信的

总线协议的master 往往都是在运动控制器的这边去做的

运动控制器或者PLC上

运动控制器和PLC上有一个比较核心的东西就是说我的运动算法怎么样

这个东西一般来讲是用第三方的 更高效的还是想用自己的

这个是根据各种不同 公司的积累会有不同公司的选择

不同的公司会有选择不同的

所以如果你是已经 有这些这个算法方案了

你想把它去实现

只需要多出来一个 这个EtherCAT通信接口

那Acontis可能会是一个比较好的选择

那如果说你 除了这个工业通信协议的话

你还想要去看一下 别人的运动控制算法

这个3S CODESYS往往 也是比较重要的一个选择方式

目前来说这是第一点区别

就是有没有运动控制算法

第二点区别呢就是说

Acontis目前是在 我们的这个普通的Linux

和这个RTOS体系上都有 去做这个EtherCAT的master的

就是关于操作系统的选择

大家知道就是一般来讲是TI公布 出来的操作系统有三大类嘛

Linux RT Linux还有就是RTOS

毋庸置疑 RTOS的实施径

这个就比如说中断到中断的延时

这个中断到任务之间的 延时肯定是最小的

然后Linux这块呢 相对来说

因为会有很多的系统开销

它的实验性呢可能是比较差一点

但是因为它开源的架构 它的资源会比较多一点

RT Linux就介于两者之中

之前的时候TI是用 OSADL的第三方的RT Linux

现在呢这个support 已经回归到TI自己本身了

TI本身已经提供了RT Linux support

这个其实对于很多开发者来说 也是一个好消息啊

因为以前你用第三方的知识包

如果出现问题了一般 第三发很难得到support

但是在TI这边

如果TI直接提供了RT Linux

你是可以直接在TI的 Linux上去做这些验证的

相对来说系统的稳定性和 支持力度上 你都能得到很好的保障

然后 Acontis呢就是在RT Linux和RTOS这两个体系上都有相应的支持

而CODESYS 因为 它会做很多的运动控制算法

那套体系架构还是以Linux为主

而且还有一点就是

刚才我提到的TTS功能

TTS功能是一个time track centre

就是为了减少你 整个系统链路抖动的这样个功能

这个功能的实现往往是要依托于PRU

而操作系统选择 往往也是上面的TI RTOS

所以目前来说你对TTS感兴趣的话

可能你需要咨询的就是Acontis在RTOS上实现的TTS这套体系了

AM572x的就是那个

这地方给大家秀了一个demo

就是AM572x IDK 这个IDK呢

做的就是CODESYS的这套demo

它是可以通过普通 以太网连接到外部的PC机

让你看到实时的一些应运状态

然后呢 同时CPSW这侧呢

还可以去做为EtherCAT的master

跟我们下面的AMIC110的这个卡位板

AM335x的卡位板去做一些通信

然后整个一个架构呢能让 帮你 验证从主站到从站的通信这样

就EtherCAT的master跟slave的方案都能在这个方案体系之中去得到验证

这是一个很不错的验证平台

Acontis的一些特性的话

刚才有提到了这个首先 是一个比较灵活的solution

并且支持比较多的操作系统

就是一个是RTOS 一个是RT Linux

还有一个就是简单易用

然后这地方还列举出来一点就是

这页就想给大家看一个重点就是

底下time track centre的Jitter

其实这个也是在之前的测试过程中

去做了一个基于M57PRU-ICSS的

那我们跑大家套子上

我们去不带time track centre的 情况的一个数值

它已经比原来的16个微秒好了

但是带了过后的话

应该来说对于这个 提升还是会更大一些

具体的数值话可能大家要关注一下最新的Acontis官网关于这块的介绍

因为这个在当时release 出来的时候还没有一个

这个在不断的优化的过程之中

目前到了怎样的一个值 我们还 需要通过官网得到具体的消息

但至少是比十一个微秒之内还要小

然后这个就是 Acontis的这个提供出来的一些

CPU的benchmark的一个衡量标准

包括你input output和 这一些同步cycle的时延这些东西

这个大家可以在Acontis的 关于对Sitara支持的官网上

找到相应的数值性的解答

然后EtherCAT的master的software

这个地方呢一个差异点呢

就是我们在当前的这个

到底是在我们PRU上去做 还是在我们的CPSW体系上去做

这个其实差异还是 对这个TTS就是整个一个环路的

这个time track centre的 功能会有一定的影响

其他的层面上还有一个 就是说你跑在怎样的体系上

怎样的软件体系上

RTOS的软件体系 整体的 实施性能要比Linux要好一些

这个是毋庸置疑的

这个其实大家感兴趣的话可以看一下

一些 关于我们 实际发布的benchmark数据

这个相信对大家理解是有帮助的

这张的话就是关于 EtherCAT的一些reference design

这个会后会发给大家

然后大家可以在 这上面去搜索一下相关的这个

就是刚才我提到的 很多benchmark的数据啊

TI design的一些 原理图 PCB和软件的资料啊

都可以在这里下载

然后这个就是一个深度的看一下

我们的EtherCAT的 master方案之中有哪些东西了

那大家可以看到这里原理图PCB软件系统框架可以说是一应俱全的

受限于时间 我就带大家快速地过了

然后这时候基于我们 AMIC110的这一套体系架构的设计

AMIC110就是一个最小的A8 加PRU做EtherCAT的PRU方案的实现