本文將介紹基于米爾電子MYD-LR3576開發(fā)板（米爾基于瑞芯微 RK3576開發(fā)板）的板端移植EtherCAT Igh方案的開發(fā)測(cè)試。摘自優(yōu)秀創(chuàng)作者-EPTmachine

米爾基于瑞芯微RK3576開發(fā)板

EtherCAT IgH需要保證高實(shí)時(shí)性，Preempt-RT是一種針對(duì)實(shí)時(shí)性能進(jìn)行了優(yōu)化的Linux內(nèi)核。與普通的Linux內(nèi)核相比，Preempt-RT具有以下優(yōu)勢(shì)：

1. 實(shí)時(shí)性能： Preempt-RT提供了更可靠和更精確的實(shí)時(shí)性能。它采用了一些實(shí)時(shí)調(diào)度策略和機(jī)制，使得任務(wù)能夠按照嚴(yán)格的時(shí)間要求執(zhí)行，從而適用于需要高度可預(yù)測(cè)性和低延遲的應(yīng)用場(chǎng)景，如工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人控制等。
2. 硬實(shí)時(shí)能力： Preempt-RT具有硬實(shí)時(shí)能力，即能夠確保任務(wù)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，而不會(huì)受到其他任務(wù)或中斷的干擾。這對(duì)于需要嚴(yán)格的時(shí)間限制的應(yīng)用非常重要，如航空航天、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。
3. 任務(wù)調(diào)度： Preempt-RT使用了更加高效和優(yōu)化的任務(wù)調(diào)度算法，如基于優(yōu)先級(jí)的實(shí)時(shí)調(diào)度算法，以確保高優(yōu)先級(jí)任務(wù)能夠及時(shí)響應(yīng)并完成，而低優(yōu)先級(jí)任務(wù)不會(huì)影響到實(shí)時(shí)任務(wù)的執(zhí)行。
4. 中斷處理： Preempt-RT針對(duì)中斷處理進(jìn)行了優(yōu)化，使得中斷的響應(yīng)時(shí)間更短，能夠更快地響應(yīng)外部事件。
5. 內(nèi)核定時(shí)器： Preempt-RT提供了更精確和可配置的內(nèi)核定時(shí)器，使得可以實(shí)現(xiàn)微秒級(jí)的定時(shí)精度，適用于對(duì)時(shí)間要求極高的應(yīng)用場(chǎng)景。
6. 實(shí)時(shí)擴(kuò)展： Preempt-RT提供了一些實(shí)時(shí)擴(kuò)展機(jī)制，使得用戶能夠方便地對(duì)內(nèi)核進(jìn)行定制和擴(kuò)展，以滿足特定應(yīng)用的需求。總的來說，Preempt-RT在實(shí)時(shí)性能、可靠性和精度方面比普通的Linux內(nèi)核更加優(yōu)秀，因此在對(duì)實(shí)時(shí)性能要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景中被廣泛使用。瑞芯微提供配套SDK的Preempt-RT補(bǔ)丁。

1、Linux PREEMPT_RT補(bǔ)丁

Linux Kernel應(yīng)用補(bǔ)丁的指令格式如下

patch -p1 < path/to/patch-x.y.z

Rockchip SDK中的doc/Real-Time-Performance目錄下有相關(guān)的實(shí)時(shí)內(nèi)核補(bǔ)丁。

MYD3576使用的內(nèi)核版本為6.1.75，將文件夾中的Kernel-6.1下的補(bǔ)丁應(yīng)用到內(nèi)核配置中。

cd/path/to/kernel-6.1/

patch中存在重定義問題

• serial8250_set_IER(struct uart_8250_port *up,int ier) 函數(shù)重定義
• serial8250_console_write_atomic()函數(shù)重定義
• serial8250_console_putchar_locked(struct uart_port *port,unsigned char ch) 函數(shù)重定義
• serial8250_console_write_atomic*() 函數(shù)重定義
• serial8250_console_setup 中 變量up重定義

修改以上幾處的代碼，注釋掉其中和補(bǔ)丁patch添加的代碼中不同的部分，避免編譯過程中報(bào)錯(cuò)。

make -C /path/to/SDK/kernel/ -j9 CROSS_COMPILE=/path/to/SDK/prebuilts/gcc/linux-x86/aarch64/gcc-arm-10.3-2021.07-x86_64-aarch64-none-linux-gnu/bin/aarch64-none-linux-gnu- ARCH=arm64 rockchip_linux_defconfig rk3576.config rockchip_linux_docker.config rockchip_rt.config

指令中/path/to/SDK為SDK的安裝路徑。

2、EtherCAT IGH編譯和安裝

下載EtherCAT IGH的代碼

下載的代碼壓縮包為ethercat-stable-1.6.xxxx，根據(jù)壓縮包文件類型，將其解壓得到ethercat igh的源代碼。

參考官方使用手冊(cè)《ethercat-doc.pdf》對(duì)源代碼進(jìn)行配置

./configure --prefix=$PWD/output --with-linux-dir=$MYD3576_ENV/kernel-6.1 --enable-generic=yes--host=aarch64-buildroot-linux

命令行中$PWD為當(dāng)前文件夾，$MYD3576_ENV為米爾SDK的安裝位置，--host參數(shù)根據(jù)使用的工具鏈的編譯器前綴進(jìn)行調(diào)整。

導(dǎo)入Buildroot工具鏈的環(huán)境配置腳本

source$MYD3576_ENV/buildroot/output/rockchip_rk3576/host/environment-setup

將該腳本以系統(tǒng)變量的形式存儲(chǔ)起來，便于導(dǎo)入

exportMYD3576_BUILDROOT=$MYD3576_ENV/buildroot/output/rockchip_rk3576/host/environment-setupsource$MYD3576_BUILDROOT

執(zhí)行以下指令完成代碼、模塊的編譯和輸出

makemakemodulessudomakeinstall

首先安裝編譯結(jié)果的ec_generic.ko(位于devices文件夾中)和ec_master.ko(位于master文件夾中)模塊，執(zhí)行下列指令查看內(nèi)核的版本信息。

uname-s -r -vLinux6.1.75-rt16 #1SMP PREEMPT Mon May2620:57:18CST2025

在開發(fā)板的/lib/modules目錄中創(chuàng)建內(nèi)核版本文件，用于存放ec_generic.ko和ec_master.ko模塊。

mkdir-p /lib/modules/6.1.75-rt16

output目錄中包含運(yùn)行可執(zhí)行的二進(jìn)制文件、庫(kù)文件等，將其發(fā)送到開發(fā)板上即可。需要傳輸?shù)奈募ㄒ韵聨醉?xiàng)

/sbin/ethercatctl/lib/*/etc/*/bin/*

修改/sbin/ethercatctl中的指向/bin/ethercat的文件路徑變量。修改/etc/init.d/ethercat中指向/sbin/ethercatctl和/etc/sysconfig/ethercat的文件路徑變量。

修改/etc/ethercat.conf中EtherCAT Master的MAC地址

完成上述配置，執(zhí)行/etc/init.d/ethercat start