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如何建立 Jetson 与 EtherCAT 设备之间的通信

EtherCAT（用于控制自动化技术的以太网）是一种基于 IEEE 802.3 以太网标准的开源、高性能实时工业以太网现场总线协议。它采用主从架构，以其在工业自动化环境中的卓越速度、精度和灵活性而闻名

本文档使用 recomputer robotics J401 作为 EtherCAT 主站，使用 MyActuator X4 作为从站，演示如何建立 Jetson 与 EtherCAT 设备之间的通信。

1. 硬件连接​

作为 EtherCAT 主站，Jetson 通常使用其以太网接口连接到 EtherCAT 从设备。

由于许多从设备不提供标准以太网端口，通常需要适配器将以太网连接转换为 4 针接口（Tx+、Tx–、Rx+、Rx–）。

note

建立物理 EtherCAT 连接后，大多数从设备仍需要额外的外部电源。

2. 安装 EtherCAT 驱动程序​

本节以 L4T 36.4.3（对应 JetPack 6.2 BSP）为例，展示如何在 Jetson 中安装 EtherCAT 驱动程序。

安装构建 EtherCAT 驱动程序所需的依赖项：

sudo apt update
sudo apt install build-essential cmake libtool autoconf automake

拉取 EtherCAT 驱动程序源代码，然后编译并安装：

git clone https://gitlab.com/etherlab.org/ethercat.git
cd ethercat

./bootstrap # to create the configure script, if downloaded from the repo

./configure --sysconfdir=/etc
make all modules
sudo make modules_install install
sudo depmod -a

要验证驱动程序是否已成功安装，请运行以下命令。 您应该看到两个内核模块 ec_master 和 ec_generic：

sudo lsmod | grep "ec_"

3. EtherCAT 配置​

安装 EtherCAT 驱动程序后，需要进行几项配置以激活主站和从设备之间的通信。

首先，编辑 /etc/ethercat.conf 的配置文件：

sudo vim /etc/ethercat.conf

根据连接到 Jetson 的以太网接口名称修改 /etc/ethercat.conf 中的两个参数：

MASTER0_DEVICE="eno1"  # Replace eno1 with the Ethernet interface used for EtherCAT
DEVICE_MODULES="generic"

将 eno1 替换为用于 EtherCAT 的以太网接口。您可以使用 ifconfig 命令检查接口名称。

重启 EtherCAT 服务后，您应该在 /dev 目录中看到 EtherCAT 主设备：

sudo systemctl restart ethercat
ls /de/EtherCAT*

（可选）如果未找到 /dev/EtherCAT，请尝试手动加载内核模块：

sudo modprobe ec_master devices="eno1"  # Replace eno1 with the Ethernet interface used for EtherCAT
sudo modprobe ec_generic
sudo systemctl restart ethercat

将 eno1 替换为用于 EtherCAT 的以太网接口。

（可选）有时用于 EtherCAT 的以太网接口可能被 NetworkManager 占用。您可以使用以下命令释放它：

sudo nmcli dev set eno1 managed no  # Replace eno1 with the Ethernet interface used for EtherCAT
sudo nmcli dev set eno1 managed on  # Replace eno1 with the Ethernet interface used for EtherCAT

将 eno1 替换为用于 EtherCAT 的以太网接口。

4. 测试 Jetson 与 EtherCAT 从站之间的通信​

确认 EtherCAT 主节点在 Jetson 上正确初始化且硬件连接正确建立后，您可以在终端中测试 Jetson 与 EtherCAT 设备之间的通信。

扫描 EtherCAT 设备并测试数据传输，检查丢包率是否在正常范围内：

sudo ethercat rescan
sudo ethercat master

列出总线上的所有 EtherCAT 设备：

sudo ethercat rescan
sudo ethercat slaves -v

查看索引为 0 的 EtherCAT 设备的问题：

sudo ethercat rescan
sudo ethercat pdos -p 0 #0 to n

-p 后的参数可以是从 0 到 n 的任何值。

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