基于RX72M微控制器的EtherCAT數(shù)據(jù)抓包方法分析

RX72M是瑞薩電子適用于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)解決方案的高性能32位微控制器，高達(dá)240MHz主頻和1396 CoreMark的性能，帶雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算單元，專門針對(duì)馬達(dá)控制的三角函數(shù)加速器，可實(shí)現(xiàn)sin、cos、反三角函數(shù)以及開方根函數(shù)運(yùn)算，支持6通道的Delta-sigma調(diào)制器接口，支持電流環(huán)反饋信號(hào)。除了常用的外設(shè)接口外，RX72M還集成了專用于EtherCAT的ESC接口，可以用于開發(fā)EtherCAT IO模組、EtherCAT網(wǎng)關(guān)、EtherCAT步進(jìn)/伺服驅(qū)動(dòng)器，是一款性價(jià)比高的EtherCAT從站硬件。

方框圖

本文介紹當(dāng)使用RX72M完成從站開發(fā)后，進(jìn)行主從通訊出現(xiàn)問題時(shí)，如何使用抓包工具/偵聽器進(jìn)行抓包分析。

1.抓包分析工具

瑞薩并不提供抓包分析工具，可以找第三方購(gòu)買，比如Beckhoff公司ET2000、Profitap公司的profishark、Hilscher公司的netANLYZER實(shí)時(shí)以太網(wǎng)分析工具以及其他類似工具，作為網(wǎng)絡(luò)上的偵聽器，并不會(huì)對(duì)報(bào)文幀造成延遲，或者說(shuō)延遲是ns級(jí)別可忽略不計(jì)。每種工具都有其不同功能和使用方法，有的支持圖形化界面分析功能等，本文并不對(duì)工具的使用做詳細(xì)介紹。

2. EtherCAT數(shù)據(jù)抓包拓?fù)?/p>

常用的拓?fù)涫莻陕犉魑挥谥髡竞偷谝粋€(gè)EtherCAT從站之間，根據(jù)實(shí)際測(cè)試可調(diào)整偵聽器的物理位置。

3. EtherCAT數(shù)據(jù)抓包方法分析

通過(guò)偵聽器能分析哪些問題呢？偵聽器的工作原理是將網(wǎng)絡(luò)上經(jīng)過(guò)的所有報(bào)文幀準(zhǔn)確地記錄下來(lái)，用戶可以通過(guò)對(duì)記錄下來(lái)的信息進(jìn)行分析，從而定位問題，絕大多數(shù)問題都可以通過(guò)數(shù)據(jù)分析來(lái)定位到，比如：

檢測(cè)主站是否請(qǐng)求從站進(jìn)入op狀態(tài)；

檢測(cè)從站是否進(jìn)入op狀態(tài)；

檢測(cè)主站發(fā)送數(shù)據(jù)包是否有丟失；

檢測(cè)主站發(fā)送數(shù)據(jù)包的周期抖動(dòng)情況；

等等......

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)抓包通常有兩種方式，如果需要偵聽從啟動(dòng)到進(jìn)入op到正常的過(guò)程數(shù)據(jù)收發(fā)階段的所有數(shù)據(jù)，需要連接好拓?fù)浜螅葐?dòng)抓包工具進(jìn)行偵聽，然后再運(yùn)行EtherCAT網(wǎng)絡(luò)，如果只是偵聽進(jìn)入op后的過(guò)程數(shù)據(jù)，比如分析過(guò)程數(shù)據(jù)周期抖動(dòng)時(shí)，可以先啟動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)等待穩(wěn)定運(yùn)行后，再啟動(dòng)抓包工具開始抓包。以下實(shí)驗(yàn)分析均是先啟動(dòng)抓包工具進(jìn)行偵聽分析，再啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通訊。

對(duì)每種通訊協(xié)議，都有必要了解底層相關(guān)寄存器，比如對(duì)于EtherCAT來(lái)說(shuō)，ecat.ado == 0x130和ecat.ado == 0x120分別對(duì)應(yīng)AL Status register和AL Control register

審核編輯：湯梓紅