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写在前面

很久前就听说过EtherCAT，还专门看了通信协议，什么协议栈，什么状态机，什么数据字典，什么1060，什么PDO，什么SDO的，但是一直很懵圈。原因我总结了一下，抱着文档抱着书本，不行啊！

我能搞到EtherCAT的Slave，也就是从站，所以我就想，我自己学学开发EtherCAT主站，发发命令，接收命令，读读反馈信息，这不就摸索一下就会了吗。

然后我就查，首先收费的肯定排除了。那倍福相关的东西就被我屏蔽掉了。然后眼前就浮现出了IGH和SOEM。因为我发现某产品用的IGH，所以我IGH折腾了挺长时间（当然是业余折腾，不影响工作和陪儿子玩），在Linux系统中编译，居然有教程里说补实时补丁，我Linux系统里还有好多别的东西呢，我这个就是试试啊，万一整崩溃了，可亏了，不打补丁，然后稀里糊涂的编过了，也一直没拿从站试，试也没想好怎么试，感觉太难了。然后就过了好久。

最近用了一个EtherCAT的驱动器，编码器总有问题，总要清错，是在不爱拆开插USB清错了，连上一根网线，几条命令就搞定的话该有多好，于是今天又想到了还有一个选项，可以在Windows环境下用SOEM。

其实我连SOEM全称还说不对呢。

正式开始准备

准备环境

首先在百度上正经的搜了一下SOEM，第一个弹出来的应该就是官方网站了。据我的经验靠谱的资料还是靠官方，官方搞不懂搜CSDN，资料太少再谷歌，毕竟翻墙一次不容易，要点好几下。

打开果断再点一下主站相关内容SOEM (Simle Open EtherCAT Master)，在这里我注意到了SOEM的全称。

这个页面告诉我们，SOEM是用c语言写的EtherCAT主站库，它的目的是学而用，所有人都可以通过研究源码来理解EtherCAT主站是如何与从站进行交互的。在Windows系统中使用SOEM需要具备以下条件。

Windows2000 - Windows 7 (8 not tested, might work).
VC compiler (others might work, just not tested).
One (or two if in redundant mode) 100Mb/s NIC that can connect to a RAW socket.
WinPcap installed.

第一项我就不符合，我Win10啊，咋整，重装系统？不行。再往下看吧。VC编译器，这个可以，现成的。第三个不知道是啥玩意儿，好像是网卡，是不是能插网线就可以，不知道，继续吧。WinPcap这个肯定是个软件，我一搜，找到了。这种东西一定要去官网下，找到合适自己的版本。不然你就等着折腾吧。按照某些所谓的教程，一步接着一步来，都不知道自己在干啥。

编译源码

源码地址要去官方地方找：https://github.com/OpenEtherCATsociety/SOEM
我下的压缩包，然后解压，发现里面有个CMakeLists.txt文件，不错，感觉好熟悉。
于是，我打开了神奇的CMake 3.15.3 简单配置了一下。

自然而然地点击了Configure之后又点击了Generate。

然后打开了前几天新安的Visual Studio 2019 免费版。找到生成的工程文件，SOEM.sln，整个过程特别熟悉：生成(B)->批生成(T)…->勾上ALL_BUILD->点击生成(B)，不大一会儿就完事了。如果想看看都生成了啥可以点一下INSTALL，就能在一个提前设置好的地方看到生成的可执行程序、lib文件、头文件了。估计以后会用得到。

简单的测试

代码编译好了之后咋用呢？简单的测试不简单啊！

我回到了SOEM主站介绍的网页，看到了特别亲切的一个词Tutorial，它就在正文第一行，怎么刚才没看见，选择性眼盲啊。打开一看，哇！感觉从基础到专业的内容都有了。开啃吧。

SOEM是一个为用户应用程序提供发送和接收EtherCAT帧的方法库。它为应用程序提供下列方法:

通过SOEM发送和接收数据来读写“过程数据”

保持本地IO数据与全局IO映射同步

检测SOEM报告的错误

管理SOEM报告的错误

好像第三第四条就是我想要的，当然前两条要是也能学会就更好了。

下面几节将展示一些关于如何启动和运行SOEM的基本示例，以及如何使用过程数据和检查错误。由于所有代码都是应用程序或全局变量的本地代码，所以可以在可能的情况下进行调整和优化。

哇，基本示例，好激动。

下面的示例展示了如何添加由启动代码调用的主函数。在这个例子中，main的唯一目的是生成一个执行SOEM的新任务。
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int main (void)
{
   rprintp("SOEM (Simple Open EtherCAT Master)\nSimple test\n");
   task_spawn ("simpletest", simpletest, 9, 8192, NULL);
这是个什么玩意儿？这也叫例子？rprintp是啥啊？task_spawn任务启动？难道这是伪代码？“simpletest”，这个我好像看到过哦？继续看吧……懵……
下面讲SOEM配置了，Configuration嘛。
在应用程序启动之后，我们需要设置NIC作为EtherCAT以太网接口。在一个简单的设置中，我们调用ec_init(ifname)，如果SOEM支持电缆冗余，我们调用ec_init_redundant，它将打开第二个端口作为备份。如果您在nicdrv.c中选择了一个专用NIC，则可以将ifname赋值为NULL进行发送。如果成功，它将返回>0的值。
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/* initialise SOEM, bind socket to ifname */
if (ec_init(ifname) > 0)
ヾ(≧O≦)〃嗷~，这一段，信息量太大。NIC是啥？查了一下，network interface controller，网络接口控制器，又叫网络适配器，也就是网卡。要设置网卡，咋设置？用ec_init(ifname)设置，那这个ifname就顺理成章的是网卡咯？这玩意儿的值咋给啊？

你们猜文档后面会说不，我猜不会，所以我查别的去了。

在CSDN上查到了两篇博客

神人就是多啊。

这个函数主要是初始化SOEM，将网卡和socket绑定起来。其中ifname是个const char*类型的字符串，可以运行slaveinfo.c来获取。比如我的电脑就是：
\Device\NPF_{9A10D941-1301-4A51-A856-024B1399EA32}

不过我发现他俩文字中电脑的NIC一样的，但是第一个图片里的好像不是，不过无所谓了，反正能搞到NIC了。

打开我们刚才编译的那个工程文件，把slaveinfo设为默认启动程序，像这样

然后就启动啊，看到了啥没？眼睛要是快的话是能看到的，不过我估计大部分人看不到。我在return(0)的前面加了一条getchar()，然后我这慢眼神终于看清了。这个过程写起来简单，对于那么快就懵的我，还是历经波折的。

找到了就快启动simpletest测试一下吧，好激动啊。
网口连上EtherCAT从站，

1	simple_test.exe \Device\NPF_{727D913F-23BC-421F-A071-7F597A7026B4}

结果来啦，成功找到了从站。

我觉得到了这一步，我说的话它就能听见了，它说的我也能看见了。懂不懂另说。

先来看看它说了啥。

它说它找到了一个一个从站，没错啊，我就连了一个！太好了还给我配置好了。
它说从站映射了，从站状态是SAFE_OP，大写字母第一眼没看懂，就是安全运行状态呗。
这里涉及到一个词状态机，具体内容这个博客说的特别清楚。
接着是从站IO信息，大概是有几个分段，每个分段多长吧。
接着是一些从站的输入输出数据，workcounter有三个，每个从站有一个输入、两个输出（还不是很清楚原因）。
然后是从站的输出和输入数据和时间值。

后面预告

关于EtherCAT的内容，粗略了解之后其实应该系统的学习一下，最好有个学习指导材料啥的，最近找到一个加泰罗尼亚理工大学一个机器人实验室的网站有介绍EtherCAT的wiki，可以接下来研究学习一下。
https://sir.upc.edu/wikis/roblab/index.php/Development/Ethercat