[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]本文将为各位工程师演示 全志T507-H工业评估板（TLT507-EVM）基于IgH EtherCAT控制伺服电机方法，生动说明 Linux-RT + Igh EtherCAT的强大之处！ [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]同时，我们对于 T3/A40i、T113-i、RK3568、RK3588J、AM62x、AM64x、NXP i.MX 8M Plus等平台也提供了开源EtherCAT主站IgH案例。 [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]
Linux-RT系统的优势 [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]- 内核开源、免费、功能完善。 [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]- RT PREEMPT补丁，使Linux内核成为硬实时操作系统，无需完整的内核重写。 [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]- 既有实时性，又有相同的开发生态系统（包括相同工具链、文件系统和安装方法，以及相同的POSIX API等）,实现产品快速上市的期望。
Linux-RT实时性测试（Cyclictest工具） [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]Cyclictest常用于实时系统的基准测试，是评估实时系统相对性能的最常用工具之一。Cyclictest反复测量并精确统计线程的实际唤醒时间，以提供有关系统的延迟信息。它可测量由硬件、固件和操作系统引起的实时系统的延迟。 [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]基于全志T507-H（硬件平台：创龙科技TLT507-EVM评估板），按照创龙科技提供的案例用户手册进行操作，使用Cyclictest程序测试系统实时性，得出如下测试结果。
图1 Linux-RT-4.9.170内核测试结果
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图2 Linux-4.9.170内核测试结果
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]对比测试数据，可看到基于Linux-RT-4.9.170内核的系统的延时更加稳定，最大延时更低，系统实时性更佳。
Linux-RT性能测试 [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]基于全志T507-H（硬件平台：创龙科技TLT507-EVM评估板），按照创龙科技提供的案例用户手册进行操作，测试分别在CPU空载、满负荷（运行stress压力测试工具）、隔离CPU核心的情况下，得出如下测试结果。 [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]备注：测试数据与实际测试环境有关，仅供参考。 [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]
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图3 CPU空载状态
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]CPU空载状态测试，CPU0、CPU1核心Max Latencies值最大，为69us，CPU3核心的Max Latencies值最小，为66us。 [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]图4 CPU满负荷状态 [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]CPU满负荷状态测试，CPU0核心Max Latencies值最大，为88us，CPU3核心的Max Latencies值最小，为64us。 [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]图5 隔离CPU核心状态
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]隔离CPU核心状态测试，CPU0核心Max Latencies值最大，为73us，隔离CPU3核心的Max Latencies值最小，为41us。 [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]测试结果如下表所示：
| 最小值 | CPU空载状态 | 69us(CPU0、CPU1) | 64us(CPU3) | 隔离CPU核心状态 | 73us(CPU0) |
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]根据CPU空载、CPU满负荷、隔离CPU核心三种状态的测试结果可知：当程序指定至隔离的CPU3核心上运行时，Linux系统延迟最低，可有效提高系统实时性。故推荐对实时性要求较高的程序（功能）指定至T507-H隔离的CPU核心运行。
T507-H的典型应用领域 [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]
图6 T507-H核心板典型应用领域
基于全志T507-H的Linux-RT + IgH EtherCAT主站演示
U-Boot：U-Boot 2018 LinuxSDK：LinuxSDK-[版本号].tar.gz（基于全志官方V2.0_20220618） 伺服驱动器：台达ASD-A2-0121-E
图7 IgH EtherCAT主站通过构建Linux字符设备，应用程序通过对字符设备的访问实现与EtherCAT主站模块的通信。 IgH EtherCAT开发包提供EtherCAT工具，该工具提供各种可在Linux用户层运行的命令，可直接实现对从站的访问和设置，如设置从站地址、显示总线配置、显示PDO数据、读写SDO参数等。 IgH EtherCAT官网：https://www.etherlab.org/en/ethercat。 [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]
（1）正转：伺服电机目标速度从0加速到10000，当达到10000速度后，控制伺服电机减速至0，循环运行。（2）反转：伺服电机目标速度从0加速到-10000，当达到-10000速度后，控制伺服电机减速至0，循环运行。图8
Target#tar -zxf 4.9.170-rt129-g4c65c66.tar.gz [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]
执行如下命令替换内核镜像和内核模块，评估板重启生效。
备注：mmcblk1为Micro SD对应的设备节点，如需固化至eMMC，请将设备节点修改为mmcblk0。 Target#dd if=boot.fex of=/dev/mmcblk1p3 conv=fsync Target#cp $(uname -r) /lib/modules/ -r Target#reboo[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]t [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]图10 [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]图11
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]图12 [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]图13
图14 执行如下命令，并查询评估板网卡物理地址。 Target#ifconfig 执行如下命令，加载驱动模块。 Target#insmod -f /root/_install/modules/ec_master.ko main_devices=46:99:F6:AB:1F:19
Target#cp /root/_install/etc/sysconfig/ethercat /etc/sysconfig Target#cp ./_install/modules/ec_master.ko /lib/modules/$(uname -r)
图17
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]图18
图19
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发表于 2024-3-28 11:52:51
