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瑞芯微RK3506开发板Ethercat主站适配开发详细攻略，实测微秒级抖动延迟！

瑞芯微RK3506核心板资料：/product-item-121.html
瑞芯微RK3506开发板资料：/product-item-122.html

2025-05-08 18:24:53太阳成集团tyc234cc主页213

IgH EtherCAT总线

IgH EtherCAT是运行于Linux系统的开源EtherCAT主站程序，IgH EtherCAT主站通过构建Linux字符设备，应用程序通过对字符设备的访问实现与EtherCAT主站模块的通信。

IgH EtherCAT开发包配套EtherCAT工具，可提供各种可在Linux用户层运行的命令，可直接实现对从站的访问和设置，如设置从站地址、显示总线配置、显示PDO数据、读写SDO参数等。具体详情可以查看IgH的官网进行了解。

本文基于触觉智能RK3506星闪开发板演示Ethercat主站开发，其配套RK3506核心板（3核A7+M0多核异构），100%全国产，峰值功耗低至0.65W。宽温级59元/工业级68元，一片也是含税批量价，产品视频：

（点击视频，领略RK3506核心板59元超高性价比）

EtherCAT IgH软件环境

EtherCAT整体介绍

EtherCAT整体分为四个部分，包含：实时Linux内核、用户态、驱动以及EtherCAT应用。触觉智能RK3506开发板提供EtherCAT预编译的bin文件：

实时Linux内核

EtherCAT IgH需要保证高实时性，Preempt-RT是一种针对实时性能进行了优化的Linux内核。与普通的 Linux内核相比，Preempt-RT具有以下优势：

1. 实时性能： Preempt-RT提供了更可靠和更精确的实时性能。它采用了一些实时调度策略和机制，使得任务能够按照严格的时间要求执行，从而适用于需要高度可预测性和低延迟的应用场景，如工业自动化、机器人控制等。

2. 硬实时能力：Preempt-RT具有硬实时能力，即能够确保任务在规定的时间内完成，而不会受到其他任务或中断的干扰。这对于需要严格的时间限制的应用非常重要，如航空航天、医疗设备等领域。

3. 任务调度：Preempt-RT使用了更加高效和优化的任务调度算法，如基于优先级的实时调度算法，以确保高优先级任务能够及时响应并完成，而低优先级任务不会影响到实时任务的执行。

4. 中断处理：Preempt-RT针对中断处理进行了优化，使得中断的响应时间更短，能够更快地响应外部事件。

5. 内核定时器：Preempt-RT提供了更精确和可配置的内核定时器，使得可以实现微秒级的定时精度，适用于对时间要求极高的应用场景。

6. 实时扩展：Preempt-RT提供了一些实时扩展机制，使得用户能够方便地对内核进行定制和扩展，以满足特定应用的需求。

总的来说，Preempt-RT在实时性能、可靠性和精度方面比普通的Linux内核更加优秀，因此在对实时性能要求较高的应用场景中被广泛使用。瑞芯微提供配套SDK的Preempt-RT补丁。

用户态

用户态中主要是两个文件，ethercat和libethercat.so，一个是EtherCAT IgH的调试工具，一个是EtherCAT。

IgH的动态库，用来提供用户层接口。用户态部分访问以下链接：

https://gitlab.com/etherlab.org/ethercat/-/tree/master?r ef_type=heads下载IgH的源代码，编译后会生成ethercat二进制文件，libethercat.so和一些example等等。用户态部分也可以使用预编译好的EtherCAT IgH二进制文件和libethercat.so，如下所示：

驱动

驱动部分主要是ec_master.ko和一些瑞芯微RK优化后的ko文件。

EtherCAT IgH应用部分

EtherCAT IgH应用部分需要根据实际使用的伺服驱动器来实现，该部分无法通用的，触觉智能提供如下测试组件：

EtherCAT IgH软件编译和部署

以下将根据实时Linux内核、用户态、驱动以及EtherCAT应用四个部分进行讲解。

编译内核

步骤一：打上Preempt-RT补丁，内核方案选择Preempt-RT内核方案，参考文档打上补丁：SDK/docs/Patches/Real-Time-Performance/README.md

要特别注意的是：发布的驱动部分SDK/external/rk_ethercat_release和内核头文件强相关，请确认内核的 commit

要和SDK/external/rk_ethercat_release/driver/redmine中描述的一样，再打入Preempt-RT补丁。

步聚二：修改RK3506 Linux 6.1内核

diff --git a/arch/arm/configs/rk3506_defconfig b/arch/arm/configs/rk3506_defconfigindex e6d3ba608a77..3029973ade8c 100644--- a/arch/arm/configs/rk3506_defconfig+++ b/arch/arm/configs/rk3506_defconfig@@ -2,6 +2,7 @@CONFIG_KERNEL_XZ=yCONFIG_DEFAULT_HOSTNAME="localhost" CONFIG_SYSVIPC=y+CONFIG_NO_HZ_FULL=yCONFIG_NO_HZ=yCONFIG_HIGH_RES_TIMERS=y CONFIG_PREEMPT=y@@ -119,12 +120,13 @@ CONFIG_NETDEVICES=y# CONFIG_NET_VENDOR_SOLARFLARE is not set # CONFIG_NET_VENDOR_SMSC is not set# CONFIG_NET_VENDOR_SOCIONEXT is not set-CONFIG_STMMAC_ETH=y+CONFIG_STMMAC_ETH=m# CONFIG_DWMAC_GENERIC is not set# CONFIG_NET_VENDOR_SYNOPSYS is not set # CONFIG_NET_VENDOR_VIA is not set# CONFIG_NET_VENDOR_WIZNET is not set# CONFIG_NET_VENDOR_XILINX is not set+CONFIG_PHYLIB=yCONFIG_MOTORCOMM_PHY=yCONFIG_PPP=y# CONFIG_WLAN is not set

步骤三：编译出实时内核

最后根据rt-linux README.md，生成实时性内核。

用户态与驱动部分

这部分可以直接在SDK中获取（参考第二章），或者源码编译，源码linux环境下编译的方法如下：

#进入源码目录cd source
#指定编译链路径（编译链在SDK中有提供）export PATH=SDK/prebuilts/gcc/linux-x86/ (arch)/gcc-arm-10.3-2021.07-x86_64- (arch)-none-linux-gnu/bin:$PATH
#配置,指定内核目录，选择SDK下的kernel-6.1或者kernel-5.10，这里使用kernel-6.1。./bootstrap./configure --prefix=（编译后你需要存放的目录） --host= (arch)-none-linux-gnu --with- linux-dir=SDK/kernel-6.1 --enable-8139too=no --enable-stmmac=yes --enable-generic=no --enable-wildcards=yes
#编译make -j8make install systemdsystemunitdir=（编译后你需要存放的目录，和configure命令上的prefix下 跟的参数需要一直）
#部署，从你指定的输出目录中拷贝文件到开发板上cp libethercat.so*  /usr/lib/ (开发板上)cp ethercat  /usr/bin/ (开发板上)cp phylink.ko /userdata/ (开发板上)  内核编译cp pcs-xpcs.ko /userdata/ (开发板上) 内核编译 cp ec_master.ko /userdata/ (开发板上)cp ec_stmmac.ko /userdata/ (开发板上)
#加载驱动insmod /userdata/phylink.koinsmod /userdata/pcs-xpcs.koinsmod /userdata/ec_master.ko main_devices=62:36:B8:01:5B:59（这个是你的网口的物理地 址，可以通过ifconfig命令查看）insmod /userdata/ethercat_out/ec_stmmac.ko
#调整soc为性能模式echo performance | tee $ (find /sys/ -name *governor)

EtherCAT IgH应用部分

EtherCAT IgH应用部分需要根据具体的伺服器来编写，需要使用上面用户态编译出来的EtherCAT IgH工具获取一些伺服驱动器的配置信息，然后完成应用代码的开发。具体可添加触觉智能客服微信13423856106，获取EtherCAT IgH应用部分开发指导。

EtherCAT IgH工具介绍

使用ethercat --help命令可以查看EtherCAT IgH工具，这些工具可以查看与主站连接的从站的各种信息，可以有助于主站应用程序的编写，下面介绍几种常用的命令和参数的使用，其中[]中为必选参数， <>为可选参数。

以c语言的形式输出pdo信息（ethercat cstruct）

/* Master 0, Slave 0 * Vendor ID:       0x00000a79 * Product code:    0x00002000 * Revision number: 0x00000001 */ec_pdo_entry_info_t slave_0_pdo_entries[] = {    {0x603f, 0x00, 16}, /* ErrorCode */    {0x6041, 0x00, 16}, /* StatusWord */    {0x6064, 0x00, 32}, /* Position actual value */    {0x60fd, 0x00, 32}, /* Digital inputs */    {0x6061, 0x00, 8}, /* Modes of operation display */    {0x6040, 0x00, 16}, /* ControlWord */    {0x6060, 0x00, 8}, /* Modes of operation */    {0x607a, 0x00, 32}, /* Target position */    {0x6081, 0x00, 32}, /* Profile velocity */    {0x6099, 0x01, 32}, /* Search Switch */    {0x6099, 0x02, 32}, /* Search Zero */    {0x6040, 0x00, 16},    {0x607a, 0x00, 32},    {0x60ff, 0x00, 32},    {0x6060, 0x00, 8},    {0x0000, 0x00, 8}, /* Gap */    {0x6041, 0x00, 16},    {0x6064, 0x00, 32},    {0x606c, 0x00, 32},    {0x6061, 0x00, 8},    {0x0000, 0x00, 8}, /* Gap */};
ec_pdo_info_t slave_0_pdos[] = {    {0x1a01, 5, slave_0_pdo_entries + 0}, /* TxPDO 2 */    {0x1601, 6, slave_0_pdo_entries + 5}, /* RxPDO 2 */    {0x1600, 5, slave_0_pdo_entries + 11},    {0x1a00, 5, slave_0_pdo_entries + 16},};
ec_sync_info_t slave_0_syncs[] = {    {0, EC_DIR_OUTPUT, 2, slave_0_pdos + 0, EC_WD_DISABLE},    {1, EC_DIR_INPUT, 0, NULL, EC_WD_DISABLE},    {2, EC_DIR_OUTPUT, 1, slave_0_pdos + 2, EC_WD_ENABLE},    {3, EC_DIR_INPUT, 1, slave_0_pdos + 3, EC_WD_DISABLE},    {0xff}};0  0:0  PREOP  +  0x000001dd:0x10305070

输出pdo信息（ethercat pdos）

SM0: PhysAddr 0x1000, DefaultSize  128, ControlRegister 0x26, Enable 1    RxPDO 0x1a01 "TxPDO 2"      PDO entry 0x603f:00, 16 bit, "ErrorCode"      PDO entry 0x6041:00, 16 bit, "StatusWord"      PDO entry 0x6064:00, 32 bit, "Position actual value"      PDO entry 0x60fd:00, 32 bit, "Digital inputs"      PDO entry 0x6061:00,  8 bit, "Modes of operation display"    RxPDO 0x1601 "RxPDO 2"      PDO entry 0x6040:00, 16 bit, "ControlWord"      PDO entry 0x6060:00,  8 bit, "Modes of operation"      PDO entry 0x607a:00, 32 bit, "Target position"      PDO entry 0x6081:00, 32 bit, "Profile velocity"      PDO entry 0x6099:01, 32 bit, "Search Switch"      PDO entry 0x6099:02, 32 bit, "Search Zero"  SM1: PhysAddr 0x1100, DefaultSize  128, ControlRegister 0x22, Enable 1  SM2: PhysAddr 0x1200, DefaultSize   12, ControlRegister 0x64, Enable 1    RxPDO 0x1600 ""      PDO entry 0x6040:00, 16 bit, ""      PDO entry 0x607a:00, 32 bit, ""      PDO entry 0x60ff:00, 32 bit, ""      PDO entry 0x6060:00,  8 bit, ""      PDO entry 0x0000:00,  8 bit, "Gap" SM3: PhysAddr 0x1300, DefaultSize   19, ControlRegister 0x20, Enable 1    TxPDO 0x1a00 ""      PDO entry 0x6041:00, 16 bit, ""      PDO entry 0x6064:00, 32 bit, ""      PDO entry 0x606c:00, 32 bit, ""      PDO entry 0x6061:00,  8 bit, ""      PDO entry 0x0000:00,  8 bit, "Gap"

#设置别名地址(下面的例子代表设置位置0的别名修改为1)ethercat alias -p 0 0
#设置别名地址(下面的例子代表别名0的别名修改为1)ethercat alias -a 0 1

Ethercat IgH主站性能测试结论

触觉智能RK3506开发板1ms控制周期内，性能数据如下：

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END

#RK3506 #RK3506J #瑞芯微 #lgH #Linux #Ethercat

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