基于STM32F407-LAN9252的EtherCAT从站协议移植详解

EtherCAT移植过程

1、需求

基于STM32F407芯片、LAN9253芯片（自带PHY芯片），验证8路I/O程序的通信。

2、使用到的工具

协议栈生成：Excel（编辑协议栈预文件），SSC-5.11（生成ESC协议栈文件），XMLSpy（查看XML文件）；

代码编写：CubeMX，Keil5；

程序验证：TwinCAT3.0。

3、SSC构建协议栈文件和XML

3.1、配置SSC 协议栈/XML

SSC-5.11和SSC-5.12生成的协议栈文件差别有点大，SSC-5.11更适配MicroChip官网提供的SSC SDK。打开SSC，选择8bit I/O模板，点击“OK”生成Excel文件（需要保证Excel文件是非加密状态）。

SSC-5.11和SSC-5.12生成的Excel文件区别在于5.12有一段0xFxxx的片区，用于通道数量的填写。5.11生成的协议栈不用在意这个，状态转换的时候会忽略这个步骤。（所以不能用非同一SSC配出来的XML和协议栈！）

打开5.11生成的Excel文件，配置如下：

0x6000定义的是输入，0x7000定义的是输出，配置完成后保存，退出。

这个时候有的SSC会自动加载Excel文件，如果没有自动加载，点击Tool->Application->Import，加载刚才配置的Excel文件。

RT2000是自定义的SSC协议栈名称，右边显示的是所使用到的SSC协议栈版本。附一张5.12配出的文件：

可以很明显的看出协议栈里的很多文件已经变更了，5.11版的协议栈和官方给的SDK更适配。参考“AN_ET9300.pdf”文件，SSC选项设置如下：

选项设置好后点击Project->Create New Slave File，生成XML文件和协议栈文件夹。

3.2、修改SSC 协议栈/XML

由于SSC是针对倍福公司的软硬件生成协议栈，而我们使用的是基于LAN9252芯片和STM32F4芯片的程序架构，所以需要更改一些东西：

XML的EEPROM类型；

协议栈增加LAN9252.c/LAN9252.h文件。

3.2.1、XML-> EEPROM

打开XML文件，Descirptions->Devices->Device->Eeprom->ConfigData:

800E00CC8813f000000000800000

保存，找到TwinCAT3路径的XML路径：C:\TwinCAT\3.1\Config\Io\EtherCAT，把TwinCAT3自带的XML模板全删了，然后把自己生成的XML文件丢进去。

3.2.2、增加LAN9252.c/LAN9252.h文件

Micrchip官网下载SDK（“LAN9252-PIC32-SDK-1.1”），里面有这个两个文件，我们只需要里面的代码架构，里面的内容都可以自己写。

4、创建MDK工程，移植协议栈

4.1、CubeMX创建STM32F407工程

此过程中，我们需要开启以下引脚功能：

外部晶振；

SPI1；

1个定时器中断；

3个外部中断（一个主中断，两个时钟同步中断，该程序使用的是DC同步，如果是用Free同步或者是SM同步，则只需要开一个主中断，主中断和定时器中断的优先级一样且要高于时钟同步中断）；

所使用的的I/O引脚。

串口（非必须）。

点击Project Manager，添加工程名，选择MDK-ARM，点击Create Code生成对应的MDK工程。

4.2、移植协议栈

把第3章生成的协议栈添加进MDK文件树中，如下图：

RT2000.c是SSC生成的“从站APPlication”文件，I/O引脚映射和应用层逻辑在这个文件里面修改；

LAN9252.c是SDK里面的，用于完成MCU和LAN9252芯片之间的通信建立。

重点就在这两个文件里面，除此之外，在spi.c文件里面创建对应的spi读写函数就行了。

接下来按照顺序，先修改spi，在修改LAN9252，最后修改APPlication文件。

4.2.1、SPI.c

根据SDK文件里面的SPIDriver，创建SPI发送/SPI接收函数，其实也可以直接Copy过来用，删除SPIOpen（），SPIPut（），修改一下SPIWrite（）和SPIRead（）对应的读写HAL函数，补一下（void）。最后修改一下

SPI_CS的置高/置低HAL函数：

#define DESELECT_SPI    HAL_GPIO_WritePin(SPI1_NSS_GPIO_Port,SPI1_NSS_Pin,GPIO_PIN_SET)

#define SELECT_SPI        HAL_GPIO_WritePin(SPI1_NSS_GPIO_Port,SPI1_NSS_Pin,GPIO_PIN_RESET)

#define CSHIGH()        DESELECT_SPI

#define CSLOW()            SELECT_SPI

4.2.2、LAN9252.c

由于SDK里面的文件是针对MicrChip公司自家的PIC32芯片，所以改动内容有点多，但都是把PIC32的函数格式改成HAL函数格式。

这里，关于定时器，我Cubemx配置的是tim2，在移植过程中，担心基本定时器不够用，后面改起来麻烦，就直接在代码里自己换成了tim7。这里可以根据需要，换成自己的定时器。

然后是中断服务函数：

Lan9252.c->HW_EscWirte（）里面，修改如下：

删除这个函数之后的所有函数，那些函数是PIC的中断函数，我们已经自定义了。

4.2.3、RT2000.c – APP程序

这个文件中，根据需要修改我们的程序逻辑就好。

4.2.3.1 停止输出

UINT16 APPL_StopOutputHandler(void)

4.2.3.2 输入地址映射

void APPL_InputMapping(UINT16* pData)

4.2.3.3 输出地址映射

void APPL_OutputMapping(UINT16* pData)

4.2.3.4 APP应用逻辑

void APPL_Application(void)

4.3、补充说明

4.3.1、UINT16_VAL 和 UINT32_VAL

这是PIC芯片的库文件包含，如果不想做太多更改，在自己的spi.h文件中直接添加如图联合体：

4.3.2、MEM_ADDR长度

UINT16用SPIWriteWord（）

UINT32用SPIWriteDWord（）

4.3.3、HW_Init()

像 #if USE_SPI 这样的筛选函数，直接删掉。

5、程序验证

使用TwinCAT3创建程序，更新EEPROM：

至此，EtherCAT从站协议栈移植完毕。

代码部分：基于STM32F407-LAN9252的EtherCAT从站协议移植过程,代码部分https://blog.csdn.net/qq_41580996/article/details/130292031

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