簡(jiǎn)介
移植平臺(tái)GD32F450，從站芯片AX58100，從站源碼版本V5.12
移植源碼
1.源碼結(jié)構(gòu)
源碼使用之前SSC生成的源碼，如下圖所示
因?yàn)榕渲肧SC的時(shí)候只選擇了COE的功能，所以源碼比較少。移植過(guò)程中重點(diǎn)關(guān)注紅筆圈出的幾個(gè)文件。其中ecat_def.h就是SSC中的配置項(xiàng)。el9800.c和el9800.h文件是根據(jù)EL9800的硬件生成的硬件接口文檔，我們需要將它修改為GD32的接口。myapp.c、myapp.h、myappObjects.h是根據(jù)我之前定義的Excel文件生成的。
2.GD32硬件接口準(zhǔn)備
1.SPI接口
ESI文件的ConfigData中，PDI的配置選擇的SPI，另外SPI的極性也在PDI的配置中。下面是部分代碼
/* SPI3初始化 */
void bsp_spi3_init(void)
{
spi_parameter_struct spi_init_struct;
rcu_periph_clock_enable(SPI3_CS_GPIO_CLK);
rcu_periph_clock_enable(SPI3_MISO_GPIO_CLK);
rcu_periph_clock_enable(SPI3_MOSI_GPIO_CLK);
rcu_periph_clock_enable(SPI3_SCK_GPIO_CLK);
rcu_periph_clock_enable(RCU_SPI3);
/* MISO 引腳配置*/
gpio_mode_set(SPI3_MISO_GPIO_PORT, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, SPI3_MISO_GPIO);
gpio_output_options_set(SPI3_MISO_GPIO_PORT, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_25MHZ, SPI3_MISO_GPIO);
gpio_af_set(SPI3_MISO_GPIO_PORT, GPIO_AF_5, SPI3_MISO_GPIO);
/* MOSI 引腳配置 */
gpio_mode_set(SPI3_MOSI_GPIO_PORT, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, SPI3_MOSI_GPIO);
gpio_output_options_set(SPI3_MOSI_GPIO_PORT, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_25MHZ, SPI3_MOSI_GPIO);
gpio_af_set(SPI3_MOSI_GPIO_PORT, GPIO_AF_5, SPI3_MOSI_GPIO);
/* SCK 引腳配置*/
gpio_mode_set(SPI3_SCK_GPIO_PORT, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, SPI3_SCK_GPIO);
gpio_output_options_set(SPI3_SCK_GPIO_PORT, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_25MHZ, SPI3_SCK_GPIO);
gpio_af_set(SPI3_SCK_GPIO_PORT, GPIO_AF_5, SPI3_SCK_GPIO);
/* CS 引腳配置 */
gpio_mode_set(SPI3_CS_GPIO_PORT, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE, SPI3_CS_GPIO);
gpio_output_options_set(SPI3_CS_GPIO_PORT, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, SPI3_CS_GPIO);
gpio_output_options_set(SPI3_CS_GPIO_PORT, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, SPI3_CS_GPIO);
gpio_bit_set(SPI3_CS_GPIO_PORT,SPI3_CS_GPIO);
spi_init_struct.trans_mode = SPI_TRANSMODE_FULLDUPLEX; /* 全雙工*/
spi_init_struct.device_mode = SPI_MASTER; /* 主機(jī)模式*/
spi_init_struct.frame_size = SPI_FRAMESIZE_8BIT; /* 8位幀格式*/
spi_init_struct.clock_polarity_phase = SPI_CK_PL_LOW_PH_1EDGE; /* 時(shí)鐘相位極性，空閑時(shí)位低電平，第一個(gè)時(shí)鐘邊沿進(jìn)行采樣 */
spi_init_struct.nss = SPI_NSS_SOFT; /* 軟件NSS */
spi_init_struct.prescale = SPI_PSC_32; /* 時(shí)鐘32分頻 */
spi_init_struct.endian = SPI_ENDIAN_MSB; /* 高位在前 */
spi_init(SPI3, &spi_init_struct);
/* 使能SPI */
spi_enable(SPI3);
}
/* SPI的單字節(jié)收發(fā) */
u8 spi_data_rw(u8 data)
{
u16 tmp;
/* 等待發(fā)送緩沖區(qū)清空 */
while(RESET == spi_i2s_flag_get(Ethercat_SPI,SPI_FLAG_TBE));
/* 發(fā)送要寫的寄存器地址 */
spi_i2s_data_transmit(Ethercat_SPI,data);
/* 等待接收完成 SPI收發(fā)一體的，必須等到接收完成才代表一次完整的發(fā)送完成*/
while(RESET == spi_i2s_flag_get(Ethercat_SPI,SPI_FLAG_RBNE));
/* 讀取緩存取得值，清空緩存區(qū)，準(zhǔn)備發(fā)送 */
tmp = spi_i2s_data_receive(Ethercat_SPI);
return (u8)tmp;
}
2.PDI中斷配置
PDI中斷是一個(gè)外部引腳中斷
void ethercat_pdi_init(void)
{
rcu_periph_clock_enable(RCU_SYSCFG);
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOE);
gpio_mode_set(GPIOE, GPIO_MODE_INPUT, GPIO_PUPD_NONE,GPIO_PIN_3);
/* 外部中斷配置 */
syscfg_exti_line_config(EXTI_SOURCE_GPIOE, EXTI_SOURCE_PIN3);
exti_init(EXTI_3, EXTI_INTERRUPT, EXTI_TRIG_FALLING);
exti_interrupt_flag_clear(EXTI_3);
}
3.Sync0中斷配置
Sync0中斷是一個(gè)外部引腳中斷
void ethercat_sync0_init(void)
{
rcu_periph_clock_enable(RCU_SYSCFG);
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOC);
gpio_mode_set(GPIOC, GPIO_MODE_INPUT, GPIO_PUPD_NONE,GPIO_PIN_13);
/* 外部中斷配置 */
syscfg_exti_line_config(EXTI_SOURCE_GPIOC, EXTI_SOURCE_PIN13);
exti_init(EXTI_13, EXTI_INTERRUPT, EXTI_TRIG_FALLING);
exti_interrupt_flag_clear(EXTI_13);
}
4.Sync1中斷配置
Sync1中斷是一個(gè)外部引腳中斷
void ethercat_sync1_init(void)
{
rcu_periph_clock_enable(RCU_SYSCFG);
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOF);
gpio_mode_set(GPIOF, GPIO_MODE_INPUT, GPIO_PUPD_NONE,GPIO_PIN_1);
/* 外部中斷配置 */
syscfg_exti_line_config(EXTI_SOURCE_GPIOF, EXTI_SOURCE_PIN1);
exti_init(EXTI_1, EXTI_INTERRUPT, EXTI_TRIG_FALLING);
exti_interrupt_flag_clear(EXTI_1);
}
5.定時(shí)器中斷配置
因?yàn)槲覀冊(cè)谂渲肧SC的時(shí)候選擇了ECAT_TIMER_INT選項(xiàng)，所以需要配置一個(gè)1ms的定時(shí)器中斷，用來(lái)喂看門狗
void bsp_time4_init(void)
{
timer_parameter_struct timer_initpara;
rcu_periph_clock_enable(RCU_TIMER4);
rcu_timer_clock_prescaler_config(RCU_TIMER_PSC_MUL4); //四倍頻，定時(shí)器1的時(shí)鐘來(lái)自 APB1 = AHB/4 AHB=SYS,所以定時(shí)器的時(shí)鐘就是200M
timer_deinit(TIMER4);
/* TIMER1 配置 */
timer_initpara.prescaler = TIM4_PSC; /* 預(yù)分頻值，計(jì)數(shù)時(shí)鐘=定時(shí)器時(shí)鐘/(PSC+1) */
timer_initpara.alignedmode = TIMER_COUNTER_EDGE; /* 無(wú)對(duì)齊模式*/
timer_initpara.counterdirection = TIMER_COUNTER_UP; /* 向上計(jì)數(shù) */
timer_initpara.period = TIM4_CAR; /* 自動(dòng)重裝值 */
timer_initpara.clockdivision = TIMER_CKDIV_DIV1; /* 時(shí)鐘分頻，規(guī)定定時(shí)器時(shí)鐘與死區(qū)時(shí)間和數(shù)字濾波采樣時(shí)鐘之間的系數(shù)*/
timer_initpara.repetitioncounter = 0; /* 中斷的產(chǎn)生頻率，計(jì)數(shù)器溢出N+1次后產(chǎn)生中斷*/
timer_init(TIMER4,&timer_initpara);
timer_interrupt_enable(TIMER4,TIMER_INT_UP);
timer_enable(TIMER4);
}
3.移植準(zhǔn)備
在GD32的工程下面新建一個(gè)Ethercat文件夾，在Ethercat文件夾下面新建一個(gè)src文件夾和inc文件夾。將源碼中的頭文件（.h文件）都復(fù)制到inc文件夾下面，將源碼中的源文件（.c文件）都復(fù)制到src文件夾下面。
修改文件名字（個(gè)人喜好）將el9800hw.c和el9800.h改為ecatport.c和ecatport.h ,將源碼加入到Keil的工程中。
4.源碼移植
1.修改頭文件名
因?yàn)槲覍⒃创a的文件名字從el9800.h改為了ecatport.h，所以我需要將源碼中調(diào)用el9800.h都改為ecatport.h，好像就兩處。
2.ecatport.c文件修改
1.SPI部分修改
這里面的讀寫函數(shù)與SPI相關(guān)的有三個(gè)，RxTxSpiData、SELECT_SPI、DESELECT_SPI。
RxTxSpiData是SPI單字節(jié)讀寫，原先的RxTxSpiData函數(shù)是基于PIC單片機(jī)硬件的，我們將原先的RxTxSpiData函數(shù)刪除掉，通過(guò)宏定義替換為我們自己定義的。
SELECT_SPI和DESELECT_SPI是對(duì)SPI CS引腳進(jìn)行控制，我們也通過(guò)宏定義實(shí)現(xiàn)。
/*-----------------------------------------------------------------------------------------
------
------ SPI defines/macros
------
-----------------------------------------------------------------------------------------*/
#define RxTxSpiData spi_data_rw
#define SELECT_SPI gpio_bit_reset(GPIOE, GPIO_PIN_4);
#define DESELECT_SPI gpio_bit_set(GPIOE, GPIO_PIN_4);
2.中斷部分
首先修改中斷函數(shù)的寫法，并增加一個(gè)定時(shí)器中斷函數(shù)，修改如下
/* 修改前 __attribute__ ((__interrupt__, no_auto_psv))是PIC單片機(jī)的中斷的寫法，在GD32中不需要 */
void __attribute__ ((__interrupt__, no_auto_psv)) EscIsr(void)
{
PDI_Isr();
/* reset the interrupt flag */
ACK_ESC_INT;
}
void __attribute__((__interrupt__, no_auto_psv)) Sync0Isr(void)
{
Sync0_Isr();
/* reset the interrupt flag */
ACK_SYNC0_INT;
}
void __attribute__((__interrupt__, no_auto_psv)) Sync1Isr(void)
{
Sync1_Isr();
/* reset the interrupt flag */
ACK_SYNC1_INT;
}
/*******************************修改后***********************************************/
void EscIsr(void)
{
PDI_Isr();
/* reset the interrupt flag */
ACK_ESC_INT;
}
void Sync0Isr(void)
{
Sync0_Isr();
/* reset the interrupt flag */
ACK_SYNC0_INT;
}
void Sync1Isr(void)
{
Sync1_Isr();
/* reset the interrupt flag */
ACK_SYNC1_INT;
}
void ethercat_timer_isr(void)
{
ECAT_CheckTimer();
ACK_TIMER_INT;
}
將函數(shù)通過(guò)宏定義映射一下
/*PDI 映射 */
#define ACK_ESC_INT exti_interrupt_flag_clear(EXTI_3);
#define EscIsr EXTI3_IRQHandler
/*Sync0 映射 */
#define ACK_SYNC0_INT exti_interrupt_flag_clear(EXTI_13)
#define Sync0Isr EXTI10_15_IRQHandler
/*Sync1 映射 */
#define ACK_SYNC1_INT exti_interrupt_flag_clear(EXTI_1)
#define Sync1Isr EXTI1_IRQHandler
/*定時(shí)器 映射 */
#define ethercat_timer_isr TIMER4_IRQHandler
#define ACK_TIMER_INT timer_interrupt_flag_clear(TIMER4, TIMER_INT_UP)
除了這幾個(gè)中斷，可以看到程序里還用到了全局中斷的使能與失能。也需要宏定義一下
#define DISABLE_GLOBAL_INT __disable_irq()
#define ENABLE_GLOBAL_INT __enable_irq()
3.修改HW_Init()
UINT8 HW_Init(void)
{
UINT32 intMask;
sysTick_init();
nvic_configuration();
ethercat_gpio_init();
bsp_spi3_init();
do
{
intMask = 0x93;
HW_EscWriteDWord(intMask, ESC_AL_EVENTMASK_OFFSET);
intMask = 0;
HW_EscReadDWord(intMask, ESC_AL_EVENTMASK_OFFSET);
} while (intMask != 0x93);
intMask = 0x00;
HW_EscWriteDWord(intMask, ESC_AL_EVENTMASK_OFFSET);
INIT_ESC_INT;
INIT_SYNC0_INT;
INIT_SYNC1_INT;
INIT_ECAT_TIMER;
/* enable all interrupts */
ENABLE_GLOBAL_INT;
return 0;
}
HW_Init初始化中的有些宏定義我沒(méi)有去實(shí)現(xiàn)，直接刪去了。因?yàn)橥庠O(shè)在初始化的時(shí)候已經(jīng)使能，不需要額外進(jìn)行使能了。我只是先了如下幾個(gè)宏定義
#define INIT_ESC_INT ethercat_pdi_init()
#define INIT_SYNC0_INT ethercat_sync0_init()
#define INIT_SYNC1_INT ethercat_sync1_init()
#define INIT_ECAT_TIMER ethercat_timer_init()
暫時(shí)不管應(yīng)用層邏輯，先編譯一下，看看硬件部分修改是否還有問(wèn)題。
4.報(bào)錯(cuò)修改
提示沒(méi)有 Nop ,我直接把Nop刪除掉了。
提示沒(méi)有定義DISABLE_ESC_INT和ENABLE_ESC_INT，因?yàn)檫@定義要在多個(gè)文件中引用，所以定義到ecatport.h文件中
#define DISABLE_ESC_INT() exti_interrupt_disable(EXTI_3)
#define ENABLE_ESC_INT() exti_interrupt_enable(EXTI_3)
3.myapp.c文件修改
這個(gè)文件主要實(shí)現(xiàn)我們的應(yīng)用邏輯。需要修改的函數(shù)有三個(gè)
void APPL_InputMapping(UINT16* pData);
void APPL_OutputMapping(UINT16* pData);
void APPL_Application(void);
函數(shù)APPL_InputMapping是將TPDO數(shù)據(jù)從單片機(jī)中拷貝到ESC中；函數(shù)APPL_OutputMapping是將ESC中的RPDO數(shù)據(jù)拷貝到單片機(jī)的內(nèi)存中。APPL_Application是本地應(yīng)用邏輯，處理APPL_OutputMapping中得到的數(shù)據(jù)，打包APPL_InputMapping中需要的數(shù)據(jù)。
修改如下：
/************myapp.h ************/
typedef struct{
unsigned int data1;
unsigned int data2;
} __attribute__((__packed__)) _tpdo1A00_t;
typedef struct{
unsigned int data1;
unsigned int data2;
} __attribute__((__packed__)) _rpdo1600_t;
/***************myapp.c ***********/
static volatile _tpdo1A00_t tpdodata;
static volatile _rpdo1600_t rpdodata;
在myapp.h定義了兩個(gè)結(jié)構(gòu)體用來(lái)存放TPDO和RPDO的數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)體的定義需要和PDO的映射對(duì)應(yīng)。之前配置的時(shí)候我們的TPDO映射了兩個(gè)32位的數(shù)，所以這里結(jié)構(gòu)體里也是定義了兩個(gè)32位的元素，另外需要取消字節(jié)對(duì)齊。
void APPL_InputMapping(UINT16* pData)
{
UINT16 j = 0;
UINT16 *pTmpData = (UINT16 *)pData;
for (j = 0; j < sTxPDOassign.u16SubIndex0; j++)
{
switch (sTxPDOassign.aEntries[j])
{
/* TxPDO 1 */
case 0x1A00:
memcpy(pTmpData,(void *)&tpdodata,sizeof(_tpdo1A00_t));
pTmpData+=sizeof(_tpdo1A00_t);
break;
case 0x1A01:
break;
default:
break;
}
}
}
APPL_InputMapping參數(shù)中pData就是傳入進(jìn)來(lái)的單片機(jī)本地的內(nèi)存地址，在PDO_InputMappings函數(shù)中會(huì)將該內(nèi)存地址的數(shù)據(jù)拷貝到ESC中，拷貝長(zhǎng)度為總的映射長(zhǎng)度。
TxPDOassign的aEntries中記錄了0x1C13中所包含的對(duì)象字典。因?yàn)槟壳拔覀冎涤成淞?x1A00，所以相當(dāng)于只執(zhí)行了memcpy這句話，將tpdodata的數(shù)據(jù)拷貝到pData的地址中。
如果0x1C13映射了0x1A00、0x1A01,那么在執(zhí)行了memcpy這句話，可以將地址指針移位sizeof(_tpdo1A00_t)個(gè)長(zhǎng)度，在繼續(xù)拷貝0x1A01所對(duì)應(yīng)的TPDO數(shù)據(jù)。
void APPL_OutputMapping(UINT16* pData)
{
UINT16 j = 0;
UINT16 *pTmpData = (UINT16 *)pData;
for (j = 0; j < sRxPDOassign.u16SubIndex0; j++)
{
switch (sRxPDOassign.aEntries[j])
{
/* RxPDO 1 */
case 0x1600:
memcpy(&rpdodata,pTmpData,sizeof(_rpdo1600_t));
pTmpData = pTmpData+sizeof(_rpdo1600_t);
break;
default:
break;
}
}
}
APPL_OutputMapping的修改與APPL_InputMapping的思路差不多，不同的是memcpy的方向，是將傳入地址的數(shù)據(jù)拷貝到rpdodata中。
void APPL_Application(void)
{
}
APPL_Application暫時(shí)沒(méi)有修改，因?yàn)槭呛?jiǎn)單的測(cè)試程序，我只通過(guò)debug觀察rpdodata和tpdodata這兩個(gè)變量就可以知道通信是否正常， 沒(méi)有別的應(yīng)用邏輯。
移植主要需要修改的源碼有兩個(gè)文件一個(gè)是myapp.c這個(gè)是SSC根據(jù)excel表格自動(dòng)生成的文件，每個(gè)人的excel表格的名字不一樣，所以文件名也不一樣。另一個(gè)文件就是ecatport.c。其中myapp.c是我們實(shí)現(xiàn)應(yīng)用邏輯的文件，而ecatport.c是實(shí)現(xiàn)我們硬件接口的地方。
修改 static UINT8 RxTxSpiData(UINT8 MosiByte) 這個(gè)是EL9800的SPI收發(fā)接口，將它改為我們自己的
5.其他
32位的單片機(jī)還需要修改ecat_def.h中的兩個(gè)宏定義，改為如下：
/**
OBJ_DWORD_ALIGN: Shall be set if the object structures are not Byte aligned and 32bit entries are implicitly padded to even 32bit memory addresses. */
#ifndef OBJ_DWORD_ALIGN
#define OBJ_DWORD_ALIGN 1
#endif
/**
OBJ_WORD_ALIGN: Shall be set if the object structures are not Byte aligned and 16bit entries are implicitly padded to even 16bit memory addresses. */
#ifndef OBJ_WORD_ALIGN
#define OBJ_WORD_ALIGN 0
#endif
如果不修改，在初始化狀態(tài)跳轉(zhuǎn)的時(shí)候可能會(huì)報(bào)0x001E或0x001D的錯(cuò)誤。該錯(cuò)誤是因?yàn)镃heckSmSettings函數(shù)在檢查郵箱配置的時(shí)候發(fā)現(xiàn)ESC中配置的SM2或者SM3的長(zhǎng)度與從站代碼中的nPdInputSize變量或nPdOutputSize變量的值不相同所返回的。理論上主站在配置ESC的SM2和SM3長(zhǎng)度的時(shí)候是先讀取從站代碼中的TPDO和RPDO的映射內(nèi)容，然后根據(jù)映射內(nèi)容來(lái)計(jì)算映射的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，再將所計(jì)算的長(zhǎng)度填寫到ESC中。而從站代碼的nPdInputSize和nPdOutputSize這兩個(gè)變量的值也是根據(jù)TPDO和RPDO的映射內(nèi)容計(jì)算得到的，所以ESC所配置的值應(yīng)該和代碼中的值一樣才對(duì)。而在調(diào)用APPL_GenerateMapping獲取nPdInputSize和nPdOutputSize的值的時(shí)候會(huì)調(diào)用OBJ_GetEntryOffset 來(lái)計(jì)算結(jié)構(gòu)體中元素的地址的偏移量，如果OBJ_DWORD_ALIGN = 0 ，OBJ_WORD_ALIGN =1就會(huì)按照16位對(duì)齊來(lái)計(jì)算，而GD32是32位對(duì)齊的，所以計(jì)算后得到的地址是錯(cuò)誤的，所得出的長(zhǎng)度也是錯(cuò)誤的。因此要設(shè)置OBJ_DWORD_ALIGN = 1 ，OBJ_WORD_ALIGN =0。
UINT16 APPL_GenerateMapping(UINT16 *pInputSize,UINT16 *pOutputSize)
{
.....
pPDOEntry = (UINT32 *)((UINT16 *)pPDO->pVarPtr + (OBJ_GetEntryOffset((PDOEntryCnt+1),pPDO)>>3)/2);
.....
}
需要注意的是OBJ_GetEntryOffset得到的值單位是bit，右移3位相當(dāng)于除以8，轉(zhuǎn)換位字節(jié)；后面又除了2是因?yàn)榍懊娴膒PDO->pVarPtr被強(qiáng)制轉(zhuǎn)換位了(UINT16 *)類型，那么pPDO->pVarPtr+1 就相當(dāng)于跨了兩個(gè)字節(jié)。文章來(lái)源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-520250.html
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