Etherlab源码解析----同步管理器SM配置(过程数据）

在进行过程数据通信之前，EtherCAT主站需要配置从站的同步管理器，通常为SM2和SM3，本文介绍IGH Etherlab配置从站SM2和SM3的过程。

1、SM寄存器

SM配置寄存器从0x800开始，每个通道使用8个字节。

2、执行配置

当应用程序调用ecrt_master_activate(master)激活master以后，Etherlab状态机就会执行Fsm_slave_config.c中的
ec_fsm_slave_config_enter_pdo_sync()函数，完成SM2/SM3各寄存器的配置。

/** Check for PDO sync managers to be configured.
 */
void ec_fsm_slave_config_enter_pdo_sync(
        ec_fsm_slave_config_t *fsm /**< slave state machine */
        )
{
    ......

    // configure sync managers for process data
    ec_datagram_fpwr(datagram, slave->station_address,
            0x0800 + EC_SYNC_PAGE_SIZE * offset,      //准备报文
            EC_SYNC_PAGE_SIZE * num_pdo_syncs);
    ec_datagram_zero(datagram);

    for (i = 0; i < num_pdo_syncs; i++) {
        const ec_sync_config_t *sync_config;
        uint8_t pdo_xfer = 0;
        sync_index = i + offset;
        sync = &slave->sii.syncs[sync_index];

        if (slave->config) {
            const ec_slave_config_t *sc = slave->config;
            sync_config = &sc->sync_configs[sync_index];
            size = ec_pdo_list_total_size(&sync_config->pdos); //计算已映射的PDO对象的总长度

            ......

        } else {
            sync_config = NULL;
            size = sync->default_length;
        }

        ec_sync_page(sync, sync_index, size, sync_config, pdo_xfer, //将SM寄存器写入报文对应位置
                datagram->data + EC_SYNC_PAGE_SIZE * i);
    }

    fsm->retries = EC_FSM_RETRIES;
    fsm->state = ec_fsm_slave_config_state_pdo_sync;
}

在ec_sync_page()中将SM寄存器的值填入报文对应位置：

void ec_sync_page(
        const ec_sync_t *sync, /**< Sync manager. */
        uint8_t sync_index, /**< Index of the sync manager. */
        uint16_t data_size, /**< Data size. */
        const ec_sync_config_t *sync_config, /**< Configuration. */
        uint8_t pdo_xfer, /**< Non-zero, if PDOs will be transferred via this
                            sync manager. */
        uint8_t *data /**> Configuration memory. */
        )
{
    ......

    EC_WRITE_U16(data,     sync->physical_start_address);
    EC_WRITE_U16(data + 2, data_size);
    EC_WRITE_U8 (data + 4, control);
    EC_WRITE_U8 (data + 5, 0x00); // status byte (read only)
    EC_WRITE_U16(data + 6, enable);
}

3、起始地址和控制字

SM寄存器的物理起始地址和控制字，来源于从站的EEPROM，Etherlab在扫描从站时获取对应的值。

//Fsm_slave_scan.c
ec_fsm_slave_scan_state_sii_data()
{
   ......

   case 0x0029:
     if (ec_slave_fetch_sii_syncs(slave, (uint8_t *) cat_word,cat_size * 2))
         goto end;
     break;

   ......
}

//slave.c
int ec_slave_fetch_sii_syncs(
        ec_slave_t *slave, /**< EtherCAT slave. */
        const uint8_t *data, /**< Category data. */
        size_t data_size /**< Number of bytes. */
        )
{
    ......

   {
        // initialize new sync managers
        for (i = 0; i < count; i++, data += 8) {
            index = i + slave->sii.sync_count;
            sync = &syncs[index];

            ec_sync_init(sync, slave);
            sync->physical_start_address = EC_READ_U16(data); //物理起始地址  
            sync->default_length = EC_READ_U16(data + 2); //默认长度，命令行ethercat pdos打印的defaultsize
            sync->control_register = EC_READ_U8(data + 4);//控制字
            sync->enable = EC_READ_U8(data + 6);//使能
        }

        if (slave->sii.syncs)
            kfree(slave->sii.syncs);
        slave->sii.syncs = syncs;
        slave->sii.sync_count = total_count;
    }

    return 0;
}

4、数据长度

SM2寄存器的数据长度等于主站发送到从站的过程数据的长度，SM3寄存器的长度等于从站发送到主站的过程数据的长度。
SM数据长度为已映射的PDO对象的总长度，在ec_pdo_list_total_size()中计算。

uint16_t ec_pdo_list_total_size(
        const ec_pdo_list_t *pl /**< PDO list. */
        )
{
    unsigned int bit_size;
    const ec_pdo_t *pdo;
    const ec_pdo_entry_t *pdo_entry;
    uint16_t byte_size;

    bit_size = 0;
    list_for_each_entry(pdo, &pl->list, list) {
        list_for_each_entry(pdo_entry, &pdo->entries, list) {
            bit_size += pdo_entry->bit_length;
        }
    }

    if (bit_size % 8) // round up to full bytes
        byte_size = bit_size / 8 + 1;
    else
        byte_size = bit_size / 8;

    return byte_size;
}

5、配置实例