Plattformreferenz CN/EN V1.0.3, RK-YH-YF-A18. Quellenbereich: RK3588/Linux5.10; RK3576/Linux6.1; RK3568/Linux5.10 oder4.19; RK3506/Linux6.1. ArmSoM-Ethernet, PHY, BSP und RT-Patches prüfen; keine Hardwareprüfung oder universelle Zusage. ZH nutzt CN-Bilder, EN/RU/DE EN-Bilder. Leistungswerte sind Herstellerbeispiele, keine ArmSoM-Messungen.
Quellenzweifel: alias -p 0 0 ist als Änderung auf1 beschrieben; ec_stmmac.ko wird nach /userdata/ kopiert, insmod nutzt /userdata/ethercat_out/; letzte stmmac-while-Zeile ohne vollständigen Rumpf/Abschluss. Doppelte Diff-Köpfe und Platzhalterpfade sind keine direkt anwendbaren Patches. [] erforderlich/<> optional ist Quellenkonvention. Preempt-RT-Hartechtzeitgarantie ist Quellenbeschreibung, reale Systeme benötigen Worst-Case-Latenzprüfung. Motorsteuerung birgt Bewegungsgefahr; keine Beispiele ausgeführt.
1. Überblick
IgH EtherCAT ist ein quelloffener EtherCAT-Master für Linux. Er erstellt ein Linux-Zeichengerät, über das Anwendungen mit dem Mastermodul kommunizieren. Der Entwicklungssatz enthält Userspace-Werkzeuge für Zugriff und Konfiguration der Slaves: Adressen, Buskonfiguration, PDO-Daten, Lesen/Schreiben von SDO-Parametern usw.

Details: https://docs.etherlab.org/ethercat/1.5/doxygen/index.html
2. EtherCAT-IgH-Softwareumgebung
EtherCAT besteht aus Kernel, Treibern, Userspace und Anwendung. Die Quelle stellt vorkompilierte Binärdateien bereit:
| Teil | Vorkompiliert | Dateien | Funktion |
|---|---|---|---|
| Treiber | Y | phylink.ko,pcs-xpcs.ko, ec_master.ko,ec_stmmac.ko | Echtzeit-Treiberumgebung |
| Userspace | Y | ethercat,libethercat.so | ethercat ist EtherCAT-IgH-Debugwerkzeug, libethercat.so liefert Userspace-Anwendungsschnittstellen |
| EtherCAT-Anwendung | N | libmadht1505ba1.so,rk_test,etc. | Anwendung |
2.1 Kernel
EtherCAT IgH benötigt hohe Echtzeitfähigkeit. Preempt-RT ist ein dafür optimierter Linux-Kernel. Die Quelle nennt folgende Vorteile gegenüber einem normalen Kernel:
-
Echtzeit: Zuverlässigere, präzisere Ausführung durch Echtzeit-Schedulingmechanismen mit strengen Zeitvorgaben, für Vorhersagbarkeit und geringe Latenz, etwa Industrieautomatisierung und Robotik.
-
Harte Echtzeit: Die Quelle beschreibt fristgerechten Abschluss ohne Beeinflussung durch andere Tasks/Interrupts als wichtig für strenge Zeitgrenzen, etwa Luft-/Raumfahrt und Medizintechnik. Dies ist die Quellenbeschreibung, keine Garantie für ein konkretes System.
-
Scheduling: Effizientere Algorithmen, etwa prioritätsbasiertes Echtzeit-Scheduling, ermöglichen rechtzeitige Reaktion hochpriorisierter Tasks ohne Störung durch niedrigere Prioritäten.
-
Interrupts: Optimierte Verarbeitung verkürzt die Reaktionszeit auf externe Ereignisse.
-
Timer: Präzisere, konfigurierbare Kernel-Timer ermöglichen Mikrosekundengenauigkeit bei besonders hohen Zeitanforderungen.
-
Echtzeiterweiterungen erlauben die Anpassung des Kernels an Anwendungsanforderungen. Insgesamt beschreibt die Quelle Preempt-RT als präziser, zuverlässiger und für hohe Echtzeitanforderungen geeignet. Rockchip stellt SDK-passende Preempt-RT-Patches bereit.
2.2 Userspace
Hauptdateien sind das Werkzeug ethercat und die dynamische Bibliothek libethercat.so mit Userspace-APIs. Quellen: https://gitlab.com/etherlab.org/ethercat/-/tree/master?ref_type=heads . Der Bau erzeugt ethercat, libethercat.so und Beispiele. Vorkompilierte Binärdatei/Bibliothek sind ebenfalls nutzbar.
| Userspace | Funktion | Pfad |
|---|---|---|
| libethercat.so | EtherCAT-Standardimplementierung mit Anwendungsschnittstellen | SDK/external/rk_ethercat_release/ethercat_igh/lib/ |
| ethercat | ethercat ist das EtherCAT-IgH-Debugwerkzeug | SDK/external/rk_ethercat_release/ethercat_igh/bin/ |
2.3 Treiber
Treiberteil: ec_master.ko und mehrere von Rockchip optimierte ko-Module.
| Treiber | Funktion |
|---|---|
| ec_master.ko | Linux-Kernelmodul für EtherCAT-Master; verwaltet Buskommunikation, Datenaustausch und Master-/Slave-Synchronisation |
| ec_stmmac.ko | stmmac ist der von RK echtzeitoptimierte Ethernet-Treiber |
| pcs-xpcs.ko | EtherCAT-Netzwerkkartenunterstützung |
| phylink.ko | Verwaltet Kommunikation zwischen physischer und Verbindungsschicht sowie Medienparameter und Status |
2.4 EtherCAT-IgH-Anwendung
Die Anwendung hängt vom konkreten Servoantrieb ab und ist nicht universell. Rockchips Referenzbeispiel verwendet folgende Komponenten:
| Komponente | Name |
|---|---|
| Master | RK3588/RK3576/RK3568-Entwicklungsplatine |
| Slave-Antrieb | Panasonic MADHT1505BA1 |
| Servomotor | Panasonic MDMS012S1U |
| Verbindungskabel | Leistungs- und Encoderkabel |
3. EtherCAT IgH kompilieren und bereitstellen
3.1 Kernel
3.1.1 Schritt 1: Preempt-RT-Patch
Preempt-RT wählen und Patch gemäß SDK/docs/Patches/Real-Time-Performance/README.md anwenden.
3.1.2 Schritt 2: Kernelkonfiguration
3.1.2.1 Kernel 5.10, Beispiel RK3568
#修改内核配置 把stmmac驱动设置为模块编译
--- a/arch/arm64/configs/rockchip_linux_defconfig
+++ b/arch/arm64/configs/rockchip_linux_defconfig
@@ -202,7 +202,7 @@ CONFIG_R8168=y
# CONFIG_NET_VENDOR_SILAN is not set
# CONFIG_NET_VENDOR_SIS is not set
# CONFIG_NET_VENDOR_SMSC is not set
-CONFIG_STMMAC_ETH=y
+CONFIG_STMMAC_ETH=m
# CONFIG_NET_VENDOR_SUN is not set
# CONFIG_NET_VENDOR_SYNOPSYS is not set
# CONFIG_NET_VENDOR_TEHUTI is not set
#把cpu休眠关闭(这⾥也可以通过关闭CONFIG_ARM_PSCI_CPUIDLE来阻⽌cpu休眠)
--- a/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568.dtsi
+++ b/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568.dtsi
index 778752440303..dba79303e34b 100644
--- a/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568.dtsi
+++ b/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568.dtsi
@@ -74,7 +74,7 @@
enable-method = "psci";
clocks = <&scmi_clk 0>;
operating-points-v2 = <&cpu0_opp_table>;
- cpu-idle-states = <&CPU_SLEEP>;
+ //cpu-idle-states = <&CPU_SLEEP>;
#cooling-cells = <2>;
dynamic-power-coefficient = <187>;
};
@@ -86,7 +86,7 @@
enable-method = "psci";
clocks = <&scmi_clk 0>;
operating-points-v2 = <&cpu0_opp_table>;
- cpu-idle-states = <&CPU_SLEEP>;
+ //cpu-idle-states = <&CPU_SLEEP>;
};
cpu2: cpu@200 {
@@ -96,7 +96,7 @@
enable-method = "psci";
clocks = <&scmi_clk 0>;
operating-points-v2 = <&cpu0_opp_table>;
- cpu-idle-states = <&CPU_SLEEP>;
+ //cpu-idle-states = <&CPU_SLEEP>;
};
cpu3: cpu@300 {
@@ -106,7 +106,7 @@
enable-method = "psci";
clocks = <&scmi_clk 0>;
operating-points-v2 = <&cpu0_opp_table>;
- cpu-idle-states = <&CPU_SLEEP>;
+ //cpu-idle-states = <&CPU_SLEEP>;
};
idle-states {
#隔离cpu核⼼
--- a/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-linux.dtsi
+++ b/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-linux.dtsi
@@ -13,7 +13,7 @@
};
chosen: chosen {
- bootargs = "earlycon=uart8250,mmio32,0xfe660000 console=ttyFIQ0 root=PARTUUID=614e0000-0000 rw rootwait";
+ bootargs = "earlycon=uart8250,mmio32,0xfe660000 console=ttyFIQ0 root=PARTUUID=614e0000-0000 isolcpus=3 nohz_full=3 rw rootwait";
};
fiq-debugger {
diff --git a/arch/arm64/configs/rockchip_linux_defconfig b/arch/arm64/configs/rockchip_linux_defconfig
index 1a342fe17a5d..1d3a939659b1 100644
--- a/arch/arm64/configs/rockchip_linux_defconfig
+++ b/arch/arm64/configs/rockchip_linux_defconfig
@@ -649,3 +649,4 @@ CONFIG_RCU_CPU_STALL_TIMEOUT=60
CONFIG_FUNCTION_TRACER=y
CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE=y
CONFIG_LKDTM=y
+CONFIG_NO_HZ_FULL=y
3.1.2.2 Kernel 6.1, Beispiel RK3576
#修改内核配置 把stmmac驱动设置为模块编译:
--- a/arch/arm64/configs/rockchip_linux_defconfig
+++ b/arch/arm64/configs/rockchip_linux_defconfig
@@ -197,7 +197,7 @@ CONFIG_R8168=y
# CONFIG_NET_VENDOR_SILAN is not set
# CONFIG_NET_VENDOR_SIS is not set
# CONFIG_NET_VENDOR_SMSC is not set
-CONFIG_STMMAC_ETH=y
+CONFIG_STMMAC_ETH=m
# CONFIG_NET_VENDOR_SUN is not set
# CONFIG_NET_VENDOR_SYNOPSYS is not set
# CONFIG_NET_VENDOR_TEHUTI is not set
--- a/arch/arm64/configs/rockchip_rt.config
+++ b/arch/arm64/configs/rockchip_rt.config
@@ -22,3 +22,4 @@ CONFIG_JUMP_LABEL=y
CONFIG_HZ_PERIODIC=y
CONFIG_HZ_1000=y
CONFIG_PREEMPT_RT=y
+# CONFIG_DEBUG_PREEMPT is not set
#隔离cpu
--- a/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3576-linux.dtsi
+++ b/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3576-linux.dtsi
@@ -6,7 +6,7 @@
/ {
chosen: chosen {
- bootargs = "earlycon=uart8250,mmio32,0x2ad40000 console=ttyFIQ0 clk_gate.always_on=1 pm_domains.always_on=1 root=PARTUUID=614e0000-0000 rw rootwait rcupdate.rcu_expedited=1 rcu_nocbs=all";
+ bootargs = "earlycon=uart8250,mmio32,0x2ad40000 console=ttyFIQ0 clk_gate.always_on=1 pm_domains.always_on=1 root=PARTUUID=614e0000-0000 isolcpus=7 nohz_full=7 rw rootwait rcupdate.rcu_expedited=1 rcu_nocbs=all";
};
fiq_debugger: fiq-debugger {
3.1.2.3 Kernel 6.1, RK3506
diff --git a/arch/arm/configs/rk3506_defconfig b/arch/arm/configs/rk3506_defconfig
index e6d3ba608a77..3029973ade8c 100644
--- a/arch/arm/configs/rk3506_defconfig
+++ b/arch/arm/configs/rk3506_defconfig
@@ -2,6 +2,7 @@
CONFIG_KERNEL_XZ=y
CONFIG_DEFAULT_HOSTNAME="localhost"
CONFIG_SYSVIPC=y
+CONFIG_NO_HZ_FULL=y
CONFIG_NO_HZ=y
CONFIG_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=y
CONFIG_MOTORCOMM_PHY=y
CONFIG_PPP=y
# CONFIG_WLAN is not set
3.1.2.4 Zwei Netzwerkports
Bei zwei GMAC-Ports, einem für EtherCAT-Master und einem für normales Ethernet, folgende Konfiguration verwenden:
gmac0⽤于ethercat,gmac1⽤于默认以太⽹:
gmac0: ethernet@fe2a0000 {
- compatible = "rockchip,rk3568-gmac", "snps,dwmac-4.20a";
+ compatible = "rockchip,rk3568-gmac-ethercat", "snps,dwmac-4.20a";
reg = <0x0 0xfe2a0000 0x0 0x10000>;
3.1.3 Schritt 3: Echtzeitkernel bauen
Echtzeitkernel nach rt-linux README.md erzeugen.
3.2 Userspace-Teil
Quellbau unter Linux:
#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 -j8
make 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⻉⽂件到开发板上
cp libethercat.so* /usr/lib/(开发板上)
cp ethercat /usr/bin/(开发板上)
3.3 Treiberteil
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.ko
insmod /userdata/pcs-xpcs.ko
insmod /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,如果mac地址没有给对,ethercat ⽆法使⽤)
insmod /userdata/ethercat_out/ec_stmmac.ko
#调整soc为性能模式
echo performance | tee $(find /sys/ -name *governor)
Bei Fehlfunktion und ecdev = 0x0 im Protokoll beim Laden der ko-Dateien:
[ 585.900540] rk_gmac-dwmac fe1c0000.ethernet: stmmac_dvr_probe: ecdev: 0x0
[ 585.927904] rk_gmac-dwmac fe1c0000.ethernet eth0: Register MEM_TYPE_PAGE_POOL RxQ-0
[ 585.931176] rk_gmac-dwmac fe1c0000.ethernet eth0: yt8521_config_init done, phy addr: 0,
chip mode = 0, polling mode = 2
[ 585.933386] rk_gmac-dwmac fe1c0000.ethernet eth0: PHY [stmmac-1:00] driver [YT8521
Ethernet] (irq=POLL)
[ 585.934039] dwmac4: Master AXI performs any burst length
[ 585.934057] rk_gmac-dwmac fe1c0000.ethernet eth0: No Safety Features support found
[ 585.934075] rk_gmac-dwmac fe1c0000.ethernet eth0: IEEE 1588-2008 Advanced Timestamp
supported
[ 585.934469] rk_gmac-dwmac fe1c0000.ethernet eth0: registered PTP clock
[ 585.938567] rk_gmac-dwmac fe1c0000.ethernet eth0: FPE workqueue start
Dies deutet auf falsche MAC-Adresse hin; prüfen.
3.4 EtherCAT-IgH-Anwendungsteil
Anwendung für den konkreten Servoantrieb schreiben. Dessen Konfigurationsinformationen mit dem oben gebauten EtherCAT-IgH-Werkzeug ermitteln, dann Anwendung entwickeln. Details im nachfolgenden Anwendungsentwicklungsabschnitt.
4. EtherCAT-IgH-Werkzeuge
ethercat --help zeigt Werkzeuge für Informationen zu angeschlossenen Slaves, hilfreich bei der Masterentwicklung. Nachfolgend häufige Befehle; laut Quellenkonvention sind [] Pflichtparameter, <> optionale Parameter.
#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
#以c语⾔的形式输出pdo信息
ethercat cstruct
#输出识别到的从站
ethercat slaves
0 0(别名)):0(位置) PREOP + MADHT1505BA1
#输出pdo信息
ethercat pdos
Weitere Werkzeuge: https://docs.etherlab.org/ethercat/1.5/doxygen/index.html
5. Anwendungsentwicklungsreferenz
Masterplatine und Slave verbinden und versorgen, Servomotor an Slave anschließen. Nach Laden des Platinentreibers Kommunikation mit folgenden Befehlen prüfen:
#输出识别到的从站
ethercat slaves
#如果通讯成功,就会显⽰出识别到的从站位置信息,别名和型号,如下:
0 0(别名)):0(位置) PREOP + MADHT1505BA1
#输出pdo信息,这些pdo信息只是默认的,具体要根据需求,参考伺服驱动器⼿册来编写
ethercat pdos
#以c语⾔的形式输出pdo信息
ethercat cstruct
Die Grunddaten erlauben eine einfache Anwendung. Siehe ethercat_igh\examples\dc_user\main.c. el3102_pdo_entries, el4102_pdos und weitere Beispiel-PDOs durch ethercat-cstruct-Daten ersetzen, um eine grundlegende Initialisierung zu erstellen. Hauptablauf:

Beispiel eines RK-eigenen Prototyps. Topologie:

Master per Netzwerkkabel mit MADHT1505BA1 verbinden, diesen mit einem zweiten MADHT1505BA1. Motoren sind über Leistungs- und Encoderkabel mit den Antrieben verbunden. Prototypanwendung hier verfügbar:
SDK/external/rk_ethercat_release/demo
Als Referenz für eigene Anwendungen nutzbar. Zusätzlich stehen Motorsteuerungs-UI-Demos zur gemeinsamen Verwendung mit dem obigen Testprogramm bereit. Siehe:
SDK/app/lvgl_demo/motor_demo
6. TSN
Laut Quelle unterstützen nur RK3576/RK3588 TSN. Treibercode muss folgende Commits enthalten:
commit f6349faa5303de458a0b9dc23eba1baf5d3e2fd1 (HEAD -> last, origin/master, origin/HEAD)
Author: ZiHan Huang <zack.huang@rock-chips.com>
Date: Tue Jul 22 16:37:07 2025 +0800
Support dual network ports
Change-Id: I719e2271d3417c1dc3ba95dca0b0207edfc47615
Signed-off-by: ZiHan Huang <zack.huang@rock-chips.com>
TSN wird in Queue0 nicht unterstützt; Queue1 im Treiber-DTS aktivieren, z.B. arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3576.dtsi:
gmac0: ethernet@2a220000 {
...
gmac0_mtl_rx_setup: rx-queues-config {
snps,rx-queues-to-use = <2>;
queue0 {};
queue1 {};
};
gmac0_mtl_tx_setup: tx-queues-config {
snps,tx-queues-to-use = <2>;
queue0 {};
queue1 {};
};
};
Anwendungsänderungen siehe /demo/ec_master_test_RK3568_MADHT1505BA1.c im Quellverzeichnis. TSN kann est oder tbs nutzen. est konfiguriert est_qopt: entry ist die Queue-Gate-Liste. gate_mask=0x2 (10), interval=800000 öffnet Queue1 und schließt0 für800us; gate_mask=0x1 (01), interval=200000 schließt1 und öffnet0 für200us. cycle_time ist die Gesamtdauer aller entries und Listenperiode, hier1ms. base_time ist der erste entry-Zeitpunkt; enable=1 aktiviert est. Nach Bedarf einstellen. Bei est_qopt.base_time = TIMESPEC2NS(wakeupTime) + est_qopt.cycle_time+ 200000 müssen200us entries[1].interval entsprechen: erste Sendung200us nach cycletime-Schlaf, danach periodisch per cycle_time.
diff --git a/demo/ec_master_test_RK3568_MADHT1505BA1.c b/demo/ec_master_test_RK3568_MADHT1505BA1.c
index 5bd3cef..d2d5559 100644
--- a/demo/ec_master_test_RK3568_MADHT1505BA1.c
+++ b/demo/ec_master_test_RK3568_MADHT1505BA1.c
@@ -22,7 +22,7 @@
// Application parameters
// #define FREQUENCY 250
#define FREQUENCY 1000
-#define CLOCK_TO_USE CLOCK_MONOTONIC
+#define CLOCK_TO_USE CLOCK_REALTIME
#define MEASURE_TIMING 1
#define TARGET_VELOCITY 1124000 /*target velocity*/
@@ -418,14 +418,30 @@ void cyclic_task_velocity_mode()
latency_min_ns = 0, latency_max_ns = 0,
period_min_ns = 0, period_max_ns = 0,
exec_min_ns = 0, exec_max_ns = 0;
+
+ ec_est_sched_entry_t est_entries[2];
+ ec_est_qopt_offload_t est_qopt;
period_max_ns = 0;
period_min_ns = 0xffffffff;
latency_max_ns = 0;
latency_min_ns = 0xffffffff;
+
+ est_entries[0].gate_mask = 0x2;
+ est_entries[0].interval = 800000;
+ est_entries[1].gate_mask = 0x1;
+ est_entries[1].interval = 200000;
+ est_qopt.num_entries = 2;
+ est_qopt.enable = 1;
+ est_qopt.entries = est_entries;
+ est_qopt.cycle_time = TIMESPEC2NS(cycletime);
clock_gettime(CLOCK_TO_USE, &lastStartTime);
clock_gettime(CLOCK_TO_USE, &wakeupTime);
+
+ est_qopt.base_time = TIMESPEC2NS(wakeupTime) + est_qopt.cycle_time + 200000;
+ ecrt_master_set_est(master, &est_qopt);
+
while(app_run) {
wakeupTime = timespec_add(wakeupTime, cycletime);
clock_nanosleep(CLOCK_TO_USE, TIMER_ABSTIME, &wakeupTime, NULL);
tbs nutzt tbs_qopt: enable=1 aktiviert die Funktion, queue=1 für Queue1. Gesendet wird zum von ecrt_master_application_time gesetzten app-Zeitpunkt. In ecrt_master_application_time(master, TIMESPEC2NS(wakeupTime) + 200000) bedeutet200us Sendung nach200us und ist anpassbar. Nach jedem zyklischen Schlaf die Zeit setzen, um periodisch zu senden.
diff --git a/demo/ec_master_test_RK3568_MADHT1505BA1.c b/demo/ec_master_test_RK3568_MADHT1505BA1.c
index 5bd3cef..46b3588 100644
--- a/demo/ec_master_test_RK3568_MADHT1505BA1.c
+++ b/demo/ec_master_test_RK3568_MADHT1505BA1.c
@@ -22,7 +22,7 @@
// Application parameters
// #define FREQUENCY 250
#define FREQUENCY 1000
-#define CLOCK_TO_USE CLOCK_MONOTONIC
+#define CLOCK_TO_USE CLOCK_REALTIME
#define MEASURE_TIMING 1
#define TARGET_VELOCITY 1124000 /*target velocity*/
@@ -419,13 +419,21 @@ void cyclic_task_velocity_mode()
period_min_ns = 0, period_max_ns = 0,
exec_min_ns = 0, exec_max_ns = 0;
+ ec_tbs_qopt_offload_t tbs_qopt;
+
period_max_ns = 0;
period_min_ns = 0xffffffff;
latency_max_ns = 0;
latency_min_ns = 0xffffffff;
+
+ tbs_qopt.enable = 1;
+ tbs_qopt.queue = 1;
clock_gettime(CLOCK_TO_USE, &lastStartTime);
clock_gettime(CLOCK_TO_USE, &wakeupTime);
+
+ ecrt_master_set_tbs(master, &tbs_qopt);
+
while(app_run) {
wakeupTime = timespec_add(wakeupTime, cycletime);
clock_nanosleep(CLOCK_TO_USE, TIMER_ABSTIME, &wakeupTime, NULL);
@@ -435,7 +443,7 @@ void cyclic_task_velocity_mode()
// It is a good idea to use the target time (not the measured time) as
// application time, because it is more stable.
//
- ecrt_master_application_time(master, TIMESPEC2NS(wakeupTime));
+ ecrt_master_application_time(master, TIMESPEC2NS(wakeupTime) + 200000);
/*Receive process data*/
ecrt_master_receive(master);
Außerdem Systemzeit mit GMAC-PTP-Zeit synchronisieren; im folgenden Befehl steht ptp0 für gmac0.
phc2sys -s /dev/ptp0 -c CLOCK_REALTIME -O 0
7. Leistungsdaten
7.1 Testmethode
cyclic_task_velocity_mode in SDK/external/rk_ethercat_release/demo/ec_master_test_RK3568_MADHT1505BA1.c erfasst maximale/minimale Zyklusdauer:
static int clean_cycle = 0;//5 * 60 * FREQUENCY;
void cyclic_task_velocity_mode()
{
static unsigned int timeout_error = 0;
struct timespec wakeupTime, time;
uint16_t status;
int8_t opmode;
int32_t cur_velocity;
bool print = false;
struct timespec startTime, endTime, lastStartTime = {};
uint32_t period_ns = 0, exec_ns = 0, latency_ns = 0,
latency_min_ns = 0, latency_max_ns = 0,
period_min_ns = 0, period_max_ns = 0,
exec_min_ns = 0, exec_max_ns = 0;
period_max_ns = 0;
period_min_ns = 0xffffffff;
latency_max_ns = 0;
latency_min_ns = 0xffffffff;
clock_gettime(CLOCK_TO_USE, &lastStartTime);
clock_gettime(CLOCK_TO_USE, &wakeupTime);
while(app_run) {//这⾥会⼀直在循环
wakeupTime = timespec_add(wakeupTime, cycletime);
clock_nanosleep(CLOCK_TO_USE, TIMER_ABSTIME, &wakeupTime, NULL);
// Write application time to master
//
// It is a good idea to use the target time (not the measured time) as
// application time, because it is more stable.
//
ecrt_master_application_time(master, TIMESPEC2NS(wakeupTime));
/*Receive process data*/
ecrt_master_receive(master);
ecrt_domain_process(domain);
// check process data state (optional)
check_domain_state();
if (counter) {
counter--;
}else {
counter = FREQUENCY;
check_master_state();
check_slave_config_states();
/*Check process data state(optional)*/
EC_WRITE_U16(domain_pd + control_word, 0x80);
// EC_WRITE_U8(domain_pd + modes_of_operation, 9);
/*Read inputs*/
status = EC_READ_U16(domain_pd + status_word);
opmode = EC_READ_U8(domain_pd + modes_of_operation_display);
cur_velocity = EC_READ_S32(domain_pd + current_velocity);
printf_debug("madht: act velocity = %d , status = 0x%x, opmode = 0x%x\n",
cur_velocity, status, opmode);
if( (status & 0x004f) == 0x0040) {
printf_debug("0x06\n");
EC_WRITE_U16(domain_pd + control_word, 0x0006);
EC_WRITE_U8(domain_pd + modes_of_operation, 9);
}
else if( (status & 0x006f) == 0x0021) {
printf_debug("0x07\n");
EC_WRITE_U16(domain_pd + control_word, 0x0007);
}
else if( (status & 0x006f) == 0x0023) {
printf_debug("0x0f\n");
EC_WRITE_U16(domain_pd + control_word, 0x000f);
EC_WRITE_S32(domain_pd + target_velocity, TARGET_VELOCITY);
}
//operation enabled
else if( (status & 0x006f) == 0x0027) {
printf_debug("0x1f\n");
EC_WRITE_U16(domain_pd + control_word, 0x001f);
}
}
clock_gettime(CLOCK_TO_USE, &time);
ecrt_master_sync_reference_clock_to(master, TIMESPEC2NS(time));
ecrt_master_sync_slave_clocks(master);
// send process data
ecrt_domain_queue(domain);
ecrt_master_send(master);
clock_gettime(CLOCK_TO_USE, &startTime);
latency_ns = DIFF_NS(wakeupTime, startTime);
period_ns = DIFF_NS(lastStartTime, startTime);
//exec_ns = DIFF_NS(lastStartTime, endTime);
/* clean */
if (clean_cycle >= (5 * 60 * 1000)) {
clean_cycle = 0;
period_max_ns = 0;
period_min_ns = 0xffffffff;
latency_max_ns = 0;
latency_min_ns = 0xffffffff;
}
//计算抖动最⼤最⼩值
if (latency_ns > latency_max_ns) {
latency_max_ns = latency_ns;
}
if (latency_ns < latency_min_ns) {
latency_min_ns = latency_ns;
}
if (period_ns > period_max_ns) {
period_max_ns = period_ns;
print = true;
}
if (period_ns < period_min_ns) {
period_min_ns = period_ns;
print = true;
}
clean_cycle++;
lastStartTime = startTime;
// output timing stats
if (print) {
printf("period %10u ... %10u\n",
period_min_ns, period_max_ns);
//printf("exec %10u ... %10u\n",
// exec_min_ns, exec_max_ns);
printf("latency %10u ... %10u\n",
latency_min_ns, latency_max_ns);
}
print = false;
}
}
Bei1ms-Periode ist maximaler Jitter Maximum minus Minimum und bewertet die Master-Echtzeitfähigkeit. TSN steuert Hardware-Queue-Zeit: Die tx-Funktion kehrt vor physischer Sendung zurück. Zeitmessung direkt nach der Sendefunktion verursacht daher größere Fehler. Für genaueres Jitter-Logging folgenden Patch in devices/stmmac/stmmac_main-6.1-ethercat.c einfügen. txen-Oszilloskopmessung ist genauer und benötigt den Patch nicht.
diff --git a/devices/stmmac/stmmac_main-6.1-ethercat.c b/devices/stmmac/stmmac_main-6.1-ethercat.c
index d04856a..904c1eb 100644
--- a/devices/stmmac/stmmac_main-6.1-ethercat.c
+++ b/devices/stmmac/stmmac_main-6.1-ethercat.c
@@ -4628,6 +4628,11 @@ static netdev_tx_t stmmac_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
if (!priv->ecdev)
stmmac_tx_timer_arm(priv, queue);
+ if (priv->ecdev && skb->tstamp) {
+ if ((priv->plat->est && priv->plat->est->enable) || (tx_q->tbs & STMMAC_TBS_EN))
+ while(((readl(priv->ioaddr + 0x0114) & GENMASK(18,17)) >> 17) != 0x3)
+ }
+
return NETDEV_TX_OK;
dma_map_err:
7.2 Testdaten
Quellenmesswerte der Plattformen bei1ms-Regelperiode:
| SoC | Periode | Verzögerungsjitter | Verzögerungsjitter (TSN) |
|---|---|---|---|
| RK3588 | 1ms | 15us | 1us |
| RK3576 | 1ms | 30us | 1us |
| RK3568 | 1ms | 50us | N/A |
| RK3506 | 1ms | 100us | N/A |
