【原创】IgH EtherCAT主站详解(九)--从站扫描、配置、AL状态切换状态机
目录
一、Slave Config FSM (ec_fsm_slave_config) — 从站配置状态机
3.4.4.3 — 最大的 FSM (~1940 行)，完成从站从 INIT 到 OP 的完整配置流程
概览
什么是 Slave Config FSM
Slave Config FSM 是 IgH EtherCAT Master 中最复杂的状态机，负责将从站从 INIT 状态完整配置到 OP 状态。它按照 AL 状态机的转换要求分阶段执行：
- INIT 阶段：清除 FMMU/SM/DC 分配，配置邮箱 Sync Manager
- Init → Pre-Op：请求 AL 状态转换到 Pre-Op
- Pre-Op 阶段：配置 SDO、SoE、PDO、看门狗
- Pre-Op → Safe-Op：配置 FMMU、过程数据 SM、DC，请求 Safe-Op
- Safe-Op 阶段：配置 SoE (Safe-Op 阶段)
- Safe-Op → Op：请求 OP 状态
每个从站独立执行配置（并行，无耦合），不等待其他从站完成。
Slave Config FSM 状态机全图
stateDiagram-v2
[*] --> start: ec_fsm_slave_config_start()
[*] --> quick_start: ec_fsm_slave_config_quick_start()
state "INIT 准备阶段" as INIT {
start --> init: BWR 清除站地址
quick_start --> safeop: 快速 SafeOP→OP
init --> clear_fmmus: FPRD 读 AL 状态
clear_fmmus --> clear_sync: FPWR 清除所有 FMMU (0x0600)
clear_sync --> dc_clear_assign: FPWR 清除所有 SM (0x0800)
dc_clear_assign --> mbox_sync: FPWR 清除 DC 分配 (0x0981)
mbox_sync --> boot_preop: FPWR 配置邮箱 SM (0x0800)
}
state "Init → Pre-Op" as ToPreOP {
boot_preop: 请求 AL 状态 Pre-Op (via fsm_change)
boot_preop --> sdo_conf: Pre-Op 成功
}
state "Pre-Op 配置阶段" as PREOP {
sdo_conf --> soe_conf_preop: 逐个 SDO 配置 (via fsm_coe)
soe_conf_preop --> eoe_conf_preop: 逐个 SoE 配置 (via fsm_soe)
eoe_conf_preop --> pdo_conf: EoE 配置 (via fsm_eoe)
pdo_conf --> watchdog_divider: PDO 映射配置 (via fsm_pdo)
watchdog_divider --> watchdog: FPWR 看门狗分频 (0x0400)
watchdog --> pdo_sync: FPWR 看门狗时间 (0x0420)
pdo_sync --> fmmu: FPWR 配置过程数据 SM
fmmu --> dc_cycle: FPWR 配置 FMMU (0x0600)
}
state "DC 配置阶段" as DC {
dc_cycle --> dc_sync_check: FPWR DC 周期时间 (0x09A0)
dc_sync_check --> dc_sync_check: 等待时钟同步 (≤5000ms)
dc_sync_check --> dc_start: 时钟差 < 10μs
dc_start --> dc_assign: FPWR DC 起始时间 (0x0990)
dc_assign --> safeop: FPWR DC 分配激活 (0x0981)
}
state "Safe-Op 配置阶段" as SAFEOP {
safeop: 请求 AL 状态 Safe-Op (via fsm_change)
safeop --> soe_conf_safeop: Safe-Op 成功
soe_conf_safeop --> op: 逐个 SoE Safe-Op 配置
}
state "Op 状态" as OP {
op: 请求 AL 状态 Op (via fsm_change)
op --> end: OP 成功 ✓
}
技术详情
状态详解
| 状态 | 函数名 | 职责 | ESC 寄存器 |
|---|---|---|---|
| start | ec_fsm_slave_config_state_start |
清除站地址，开始配置流程 | 0x0010 (BWR) |
| quick_start | ec_fsm_slave_config_state_quick_start |
快速 SafeOP→OP 路径（跳过完整配置） | — |
| init | ec_fsm_slave_config_state_init |
读取 AL 状态，检查当前状态 | 0x0130 (FPRD) |
| clear_fmmus | ec_fsm_slave_config_state_clear_fmmus |
清除所有 FMMU 通道 | 0x0600 (FPWR) |
| clear_sync | ec_fsm_slave_config_state_clear_sync |
清除所有 Sync Manager | 0x0800 (FPWR) |
| dc_clear_assign | ec_fsm_slave_config_state_dc_clear_assign |
清除 DC 循环单元分配 | 0x0981 (FPWR) |
| mbox_sync | ec_fsm_slave_config_state_mbox_sync |
配置邮箱 Sync Manager (SM0/SM1) | 0x0800 (FPWR) |
| boot_preop | ec_fsm_slave_config_state_boot_preop |
请求 AL 转换到 Pre-Op | 0x0120 (via fsm_change) |
| sdo_conf | ec_fsm_slave_config_state_sdo_conf |
逐个写入配置 SDO | — (via fsm_coe) |
| soe_conf_preop | ec_fsm_slave_config_state_soe_conf_preop |
逐个写入 Pre-Op 阶段 SoE 配置 | — (via fsm_soe) |
| eoe_conf_preop | ec_fsm_slave_config_state_eoe_conf_preop |
EoE IP 参数配置 | — (via fsm_eoe) |
| pdo_conf | ec_fsm_slave_config_state_pdo_conf |
PDO 分配和映射配置 | — (via fsm_pdo) |
| watchdog_divider | ec_fsm_slave_config_state_watchdog_divider |
写入看门狗分频值 | 0x0400 (FPWR) |
| watchdog | ec_fsm_slave_config_state_watchdog |
写入看门狗超时时间 | 0x0420 (FPWR) |
| pdo_sync | ec_fsm_slave_config_state_pdo_sync |
配置过程数据 Sync Manager (SM2+) | 0x0800 (FPWR) |
| fmmu | ec_fsm_slave_config_state_fmmu |
配置 FMMU 通道（逻辑地址映射） | 0x0600 (FPWR) |
| dc_cycle | ec_fsm_slave_config_state_dc_cycle |
写入 DC SYNC0/SYNC1 周期时间 | 0x09A0 (FPWR) |
| dc_sync_check | ec_fsm_slave_config_state_dc_sync_check |
等待 DC 时钟同步（差值 < 10μs） | 0x092C (FPRD) |
| dc_start | ec_fsm_slave_config_state_dc_start |
写入 DC 起始时间 | 0x0990 (FPWR) |
| dc_assign | ec_fsm_slave_config_state_dc_assign |
激活 DC 循环单元分配 | 0x0981 (FPWR) |
| safeop | ec_fsm_slave_config_state_safeop |
请求 AL 转换到 Safe-Op | 0x0120 (via fsm_change) |
| soe_conf_safeop | ec_fsm_slave_config_state_soe_conf_safeop |
逐个写入 Safe-Op 阶段 SoE 配置 | — (via fsm_soe) |
| op | ec_fsm_slave_config_state_op |
请求 AL 转换到 Op | 0x0120 (via fsm_change) |
| end | ec_fsm_slave_config_state_end |
配置成功完成 | — |
| error | ec_fsm_slave_config_state_error |
配置失败 | — |
配置阶段总览时序
sequenceDiagram
participant SF as Slave Config FSM
participant ESC as ESC 寄存器
participant CHG as State Change FSM
participant CoE as CoE FSM
participant PDO as PDO FSM
rect rgb(230, 245, 255)
Note over SF,ESC: INIT 准备
SF->>ESC: 清除站地址 (0x0010)
SF->>ESC: 清除 FMMU (0x0600)
SF->>ESC: 清除 SM (0x0800)
SF->>ESC: 清除 DC 分配 (0x0981)
SF->>ESC: 配置邮箱 SM (0x0800)
end
rect rgb(200, 255, 200)
Note over SF,CHG: Init → Pre-Op
SF->>CHG: 请求 Pre-Op (0x0120)
CHG-->>SF: Pre-Op 成功
end
rect rgb(255, 255, 200)
Note over SF,CoE: Pre-Op 配置
SF->>CoE: 写入配置 SDO
SF->>PDO: 配置 PDO 映射
SF->>ESC: 看门狗分频 (0x0400)
SF->>ESC: 看门狗时间 (0x0420)
SF->>ESC: 过程数据 SM (0x0800)
SF->>ESC: FMMU 配置 (0x0600)
end
rect rgb(255, 220, 200)
Note over SF,ESC: DC 配置
SF->>ESC: DC 周期 (0x09A0)
SF->>ESC: 等待时钟同步
SF->>ESC: DC 起始时间 (0x0990)
SF->>ESC: DC 分配激活 (0x0981)
end
rect rgb(200, 220, 255)
Note over SF,CHG: Safe-Op → Op
SF->>CHG: 请求 Safe-Op
CHG-->>SF: Safe-Op 成功
SF->>CHG: 请求 Op
CHG-->>SF: Op 成功 ✓
end
关键 DC 参数
| 常量 | 值 | 说明 |
|---|---|---|
EC_DC_MAX_SYNC_DIFF_NS |
10000 (10μs) | 进入 Safe-Op 前允许的最大时钟差 |
EC_DC_SYNC_WAIT_MS |
5000 (5s) | 等待 DC 时钟同步的最大时间 |
EC_DC_START_OFFSET |
100000000 (100ms) | DC 起始时间偏移量 |
快速 OP 路径
当 EC_QUICK_OP 编译选项启用时，支持从 Safe-Op 快速跳转到 OP（跳过完整配置流程）。条件：上次错误码为 0x001B（Sync Manager 看门狗超时），表示通信中断恢复。
深入源码
ec_fsm_slave_config 结构体
| 字段 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|
slave |
ec_slave_t * |
正在配置的从站 |
datagram |
ec_datagram_t * |
使用的 datagram |
state |
void (*)(ec_fsm_slave_config_t *, ec_datagram_t *) |
当前状态函数指针 |
fsm_change |
ec_fsm_change_t * |
AL 状态转换子状态机 |
fsm_coe |
ec_fsm_coe_t * |
CoE 子状态机（SDO 配置） |
fsm_soe |
ec_fsm_soe_t * |
SoE 子状态机 |
fsm_pdo |
ec_fsm_pdo_t * |
PDO 子状态机 |
fsm_eoe |
ec_fsm_eoe_t * |
EoE 子状态机 |
retries |
unsigned int |
Datagram 重试计数 |
sdos_configured |
unsigned int |
已配置的 SDO 数量 |
soes_configured |
unsigned int |
已配置的 SoE 数量 |
dc_start_time |
u64 |
DC 起始时间 |
jiffies_start |
unsigned long |
DC 同步等待起始时间 |
关键函数
ec_fsm_slave_config_start()
标准配置入口。从 INIT 状态开始完整配置流程：清除 FMMU/SM/DC → 配置邮箱 → 切换 Pre-Op → 配置参数 → 切换 Safe-Op → 切换 OP。
ec_fsm_slave_config_quick_start()
快速配置入口。跳过大部分配置步骤，直接从当前状态切换到 OP。用于通信中断后的快速恢复。
dc_sync_check 状态
DC 同步检查循环：
- FPRD 读取 0x092C (System Time Difference)
- 检查差值是否 <
EC_DC_MAX_SYNC_DIFF_NS(10μs) - 超时
EC_DC_SYNC_WAIT_MS(5s) 后放弃等待，直接进入下一阶段 - 差值满足要求后，计算 DC 起始时间 = 当前时间 +
EC_DC_START_OFFSET(100ms)
条件编译状态
| 宏 | 额外状态 | 说明 |
|---|---|---|
EC_SII_ASSIGN |
assign_pdi, assign_ethercat | SII 访问权限切换（EtherCAT ↔ PDI） |
EC_EOE |
eoe_conf_preop | Pre-Op 阶段配置 EoE IP 参数 |
EC_QUICK_OP |
quick_start | 快速 SafeOP→OP 路径 |
源文件索引
| 文件 | 说明 |
|---|---|
master/fsm_slave_config.h |
Slave Config FSM 结构体和接口声明 |
master/fsm_slave_config.c |
Slave Config FSM 状态实现 (~1940 行，最大的 FSM) |
master/fsm_slave.c |
调用方：config 状态 |
master/fsm_slave_scan.c |
调用方：preop 状态（扫描时切换到 Pre-Op） |
二、Slave Scan FSM (ec_fsm_slave_scan) — 从站扫描状态机
3.4.4.4 — 扫描从站基本信息、读取 EEPROM、构建 PDO 映射
概览
什么是 Slave Scan FSM
Slave Scan FSM 负责扫描单个从站的完整信息。当 Master FSM 检测到总线变化时，为每个新发现的从站触发扫描。扫描过程包括：
- 写入站地址（APWR 自动递增地址 → 配置站地址）
- 读取 AL 状态、基础数据（类型、FMMU 数、SM 数、DC 能力）
- 读取 DC 端口接收时间和数据链路状态
- 读取 SII/EEPROM 全部内容（大小探测 → 逐字读取 → 解析分类）
- 将从站切换到 Pre-Op 并读取邮箱配置
- 清空邮箱并读取 PDO 映射
Slave Scan FSM 状态机全图
stateDiagram-v2
[*] --> start: 开始扫描
state "地址与基础信息" as Phase1 {
start --> address: APWR 写入站地址 (0x0010)
address --> state: FPRD 读 AL 状态 (0x0130)
state --> base: FPRD 读基础数据 (0x0000, 12B)
base --> dc_cap: 支持 DC → FPRD 读系统时间 (0x0910)
base --> datalink: 不支持 DC → 跳过
dc_cap --> dc_times: FPRD 读端口时间 (0x0900, 16B)
dc_times --> datalink: FPRD 读数据链路状态 (0x0110)
}
state "SII/EEPROM 读取" as Phase2 {
datalink --> attach_sii: 检查 SII 缓存/覆盖
attach_sii --> sii_size: 需要读取 → 探测 SII 大小
sii_size --> sii_data: 分配内存 → 逐字读取
sii_data --> sii_data: 下一个字偏移
sii_data --> sii_parse: 全部读取完成
sii_parse --> preop: 解析分类 → 进入 Pre-Op
sii_parse --> end: 无 CoE 支持 → 结束
}
state "Pre-Op 与 PDO" as Phase3 {
preop --> sync: 读取 Sync Manager 配置 (0x0800)
sync --> mailbox_cleared: 清空邮箱
mailbox_cleared --> pdos: 读取 PDO 分配和映射
pdos --> end: 扫描完成
}
state "错误处理" as Error {
retry --> retry_wait: 等待 100ms
retry_wait --> start: 重试扫描
}
start --> error: 通信失败
address --> error: WKC 异常
技术详情
状态详解
| 状态 | 函数名 | 职责 | ESC 寄存器 |
|---|---|---|---|
| start | ec_fsm_slave_scan_state_start |
APWR 写入配置站地址 | 0x0010 (APWR) |
| address | ec_fsm_slave_scan_state_address |
验证地址写入成功 | — |
| state | ec_fsm_slave_scan_state_state |
读取当前 AL 状态 | 0x0130 (FPRD) |
| base | ec_fsm_slave_scan_state_base |
读取 ESC 基础数据：类型/版本/FMMU数/SM数/端口/DC | 0x0000 (FPRD, 12B) |
| dc_cap | ec_fsm_slave_scan_state_dc_cap |
检查 DC 系统时间寄存器是否存在 | 0x0910 (FPRD) |
| dc_times | ec_fsm_slave_scan_state_dc_times |
读取 DC 端口接收时间 | 0x0900 (FPRD, 16B) |
| datalink | ec_fsm_slave_scan_state_datalink |
读取数据链路状态 | 0x0110 (FPRD) |
| attach_sii | ec_fsm_slave_scan_enter_attach_sii |
检查 SII 缓存，创建或复用 SII image | — |
| sii_size | ec_fsm_slave_scan_state_sii_size |
遍历 EEPROM 分类头计算总大小 | 0x0502 (via fsm_sii) |
| sii_data | ec_fsm_slave_scan_state_sii_data |
逐字读取 EEPROM 数据 | 0x0502 (via fsm_sii) |
| sii_parse | ec_fsm_slave_scan_state_sii_parse |
解析 EEPROM 分类：字符串/General/SM/PDO | — |
| preop | ec_fsm_slave_scan_state_preop |
将从站切换到 Pre-Op（委托 fsm_slave_config） | — |
| sync | ec_fsm_slave_scan_state_sync |
读取已配置的 Sync Manager 参数 | 0x0800 (FPRD) |
| mailbox_cleared | ec_fsm_slave_scan_state_mailbox_cleared |
清空邮箱中的旧数据 | — |
| pdos | ec_fsm_slave_scan_state_pdos |
通过 CoE 读取 PDO 分配和映射（委托 fsm_pdo） | — |
| retry | ec_fsm_slave_scan_state_retry |
扫描失败，准备重试 | — |
| retry_wait | ec_fsm_slave_scan_state_retry_wait |
等待 100ms 后重试 | — |
| end | ec_fsm_slave_scan_state_end |
扫描成功完成 | — |
| error | ec_fsm_slave_scan_state_error |
扫描失败 | — |
拓扑扫描时序图
sequenceDiagram
participant MF as Master FSM
participant SSF as Slave Scan FSM
participant SII as SII FSM
participant SCF as Slave Config FSM
participant PDO as PDO FSM
MF->>SSF: scan_required=1, 启动扫描
Note over SSF: 写入站地址 → 读取基础信息
SSF->>SSF: APWR 地址 → FPRD AL状态 → FPRD 基础数据
SSF->>SSF: FPRD DC能力 → FPRD DC时间 → FPRD 链路状态
Note over SSF: EEPROM 读取阶段
SSF->>SII: 读取 SII 大小 (遍历分类头)
SII-->>SSF: nwords
SSF->>SII: 逐字读取 SII 数据
SII-->>SSF: 全部 words
Note over SSF: 解析 EEPROM 分类数据
SSF->>SSF: 解析 Strings/General/SMs/PDOs
alt 支持 CoE
SSF->>SCF: 切换到 Pre-Op
SCF-->>SSF: Pre-Op 完成
SSF->>SSF: 读取 SM 配置 → 清空邮箱
SSF->>PDO: 读取 PDO 映射
PDO-->>SSF: PDO 映射完成
end
SSF-->>MF: 扫描完成
EEPROM 分类解析
| 分类类型 | 值 | 内容 |
|---|---|---|
| Strings | 0x000A | 文本字符串（设备名称、PDO 名称等） |
| General | 0x001E | 设备类别、CoE 详情、FOE 详情、EOE 详情 |
| FMMU 描述 | 0x0028 | FMMU 使用类型 |
| Sync Manager 描述 | 0x0029 | SM 配置信息 |
| TxPDO | 0x0032 | 输入 PDO 映射 |
| RxPDO | 0x0033 | 输出 PDO 映射 |
| 终止标记 | 0xFFFF | 分类列表结束 |
重试机制
扫描失败时自动重试：scan_retries 初始值为 EC_FSM_RETRIES，每次失败递减。重试间隔 SCAN_RETRY_TIME = 100ms。
深入源码
ec_fsm_slave_scan 结构体
| 字段 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|
slave |
ec_slave_t * |
正在扫描的从站 |
datagram |
ec_datagram_t * |
使用的 datagram |
state |
void (*)(ec_fsm_slave_scan_t *, ec_datagram_t *) |
当前状态函数指针 |
retries |
unsigned int |
Datagram 重试计数 |
scan_retries |
unsigned int |
扫描重试计数 |
scan_jiffies_start |
unsigned long |
重试等待起始时间 |
sii_offset |
off_t |
当前 SII 读取偏移 |
fsm_sii |
ec_fsm_sii_t |
SII 子状态机 |
fsm_slave_config |
ec_fsm_slave_config_t * |
从站配置子状态机指针 |
fsm_pdo |
ec_fsm_pdo_t * |
PDO 子状态机指针 |
base 状态解析的字段
FPRD 读取 0x0000 处 12 字节，解析出：
| 偏移 | 字段 | 说明 |
|---|---|---|
| +0 | base_type |
ESC 类型 |
| +1 | base_revision |
ESC 修订版本 |
| +2~3 | base_build |
构建号 |
| +4 | base_fmmu_count |
FMMU 通道数 (≤8) |
| +5 | base_sync_count |
Sync Manager 通道数 (≤8) |
| +7 | 端口描述 | 4 端口类型 (每个 2 bit) |
| +8 | 特性标志 | bit0=FMMU位操作, bit2=DC支持, bit3=DC范围(0=32/1=64) |
条件编译特性
| 宏 | 影响 |
|---|---|
EC_SII_ASSIGN |
扫描前先分配 SII 访问权限给 EtherCAT |
EC_SII_CACHE |
缓存 SII 数据，从站重连时复用（按 alias/serial/vendor/product 匹配） |
EC_SII_OVERRIDE |
支持从固件文件加载 SII 数据覆盖 EEPROM |
EC_REGALIAS |
扫描完成后从寄存器 0x0012 读取 alias |
源文件索引
| 文件 | 说明 |
|---|---|
master/fsm_slave_scan.h |
Slave Scan FSM 结构体和接口声明 |
master/fsm_slave_scan.c |
Slave Scan FSM 状态实现 (~1700 行) |
master/fsm_slave.c |
调用方：scan 状态 |
三、State Change FSM (ec_fsm_change) — AL 状态转换状态机
3.4.4.5 — 处理从站 AL 状态转换请求与确认机制
概览
什么是 State Change FSM
State Change FSM 负责处理 EtherCAT 从站 AL (Application Layer) 状态转换。它通过向从站 ESC 的 AL 状态寄存器写入目标状态来请求状态转换，然后轮询检查转换结果。
支持两种工作模式：
- 完整转换模式 (FULL)：写入目标状态 → 等待完成 → 处理错误
- 仅确认模式 (ACK_ONLY)：仅确认 AL 错误标志，不请求新的状态转换
State Change FSM 状态机全图
stateDiagram-v2
[*] --> start: 开始状态转换(FULL 模式)
state "发送状态请求" as start
state "验证发送" as check
state "检查当前状态" as status
state "读取错误码" as code
state "确认当前状态" as ack
state "验证确认" as check_ack
state "转换完成" as done
state "转换失败" as error
start --> check: FPWR 写入目标状态到 AL Control (0x0120)
check --> check: Datagram 超时重试
check --> status: WKC 正确
check --> error: 接收失败
status --> done: 当前状态 == 请求状态(转换成功)
status --> code: 状态不匹配 / ACK_ERR
status --> error: 超时 (5秒)
code --> ack: FPRD 读取 AL Status Code (0x0134)
ack --> check_ack: FPWR 写入当前状态(清除 ACK_ERR 位)
check_ack --> done: ACK_ERR 已清除
check_ack --> error: 确认失败 / 超时
done --> [*]
error --> [*]
技术详情
状态详解
| 状态 | 函数名 | 职责 | ESC 寄存器 |
|---|---|---|---|
| start | ec_fsm_change_state_start |
FPWR 写入目标 AL 状态到 0x0120 | 0x0120 (FPWR) |
| check | ec_fsm_change_state_check |
验证写入 datagram 状态，超时重试 | — |
| status | ec_fsm_change_state_status |
FPRD 读取当前 AL 状态，判断转换结果 | 0x0130 (FPRD) |
| code | ec_fsm_change_state_code |
读取 AL Status Code 获取详细错误信息 | 0x0134 (FPRD) |
| ack | ec_fsm_change_state_ack |
FPWR 写入当前状态以清除 ACK_ERR 标志 | 0x0120 (FPWR) |
| check_ack | ec_fsm_change_state_check_ack |
验证 ACK_ERR 清除是否成功 | 0x0130 (FPRD) |
| end | ec_fsm_change_state_end |
转换成功终止 | — |
| error | ec_fsm_change_state_error |
转换失败终止 | — |
状态转换请求-确认时序
sequenceDiagram
participant M as 主站 (FSM)
participant S as 从站 (ESC)
rect rgb(230, 245, 255)
Note over M,S: FULL 模式 — 状态转换
M->>S: FPWR 0x0120 (写入目标状态)
Note over S: 从站开始内部初始化
loop 轮询检查 (超时 5s)
M->>S: FPRD 0x0130 (读取 AL Status)
S-->>M: 返回当前状态
end
alt 状态匹配
Note over M,S: 转换成功 ✓
else ACK_ERR 标志置位
M->>S: FPRD 0x0134 (读取错误码)
S-->>M: 返回 AL Status Code
M->>S: FPWR 0x0120 (写入当前状态确认)
Note over S: 清除 ACK_ERR
end
end
rect rgb(255, 245, 230)
Note over M,S: ACK_ONLY 模式 — 仅确认
M->>S: FPWR 0x0120 (写入当前状态)
Note over S: 清除 ACK_ERR
M->>S: FPRD 0x0130
S-->>M: 确认 ACK_ERR 已清除
end
常见 AL Status Code
| 错误码 | 含义 | 常见原因 |
|---|---|---|
| 0x0000 | 无错误 | 正常 |
| 0x0001 | 无错误 (转换完成) | 成功 |
| 0x0011 | 无效的状态转换 | 不允许的转换路径 |
| 0x0012 | 未知状态 | 不支持的状态码 |
| 0x0013 | Bootstrap 不支持 | 从站无 Bootstrap 模式 |
| 0x0014 | 无有效输出数据 | 过程数据输出未配置 |
| 0x0015 | 无效的输出配置 | PDO 映射不匹配 |
| 0x001A | 无效的输入配置 | 输入 PDO 映射错误 |
| 0x001B | 无效的 Sync Manager 配置 | SM 地址/长度错误 |
| 0x001C | 无有效的输入数据 | 输入过程数据无效 |
| 0x0020 | 从站需要重新扫描 | 配置变更 |
| 0x0022 | 无效的 DC 同步配置 | DC SYNC0/1 周期错误 |
| 0x0030 | 无效的 DC 锁存配置 | LATCH 配置错误 |
| 0x0042 | Sync Manager 看门狗 | 过程数据超时 |
| 0x0043 | 无 Sync Manager 看门狗 | 看门狗未激活 |
关键寄存器
| 寄存器地址 | 操作 | 用途 |
|---|---|---|
| 0x0120 | FPWR | AL Control — 写入目标状态或确认当前状态 |
| 0x0130 | FPRD | AL Status — 读取当前 AL 状态（含 ACK_ERR 位 bit4） |
| 0x0134 | FPRD | AL Status Code — 读取详细错误码 |
深入源码
ec_fsm_change 结构体
| 字段 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|
slave |
ec_slave_t * |
目标从站 |
datagram |
ec_datagram_t * |
使用的 datagram |
retries |
unsigned int |
超时重试计数 |
state |
void (*)(ec_fsm_change_t *, ec_datagram_t *) |
当前状态函数指针 |
mode |
ec_fsm_change_mode_t |
工作模式: FULL / ACK_ONLY |
requested_state |
ec_slave_state_t |
请求的目标 AL 状态 |
old_state |
ec_slave_state_t |
转换前的原始状态 |
jiffies_start |
unsigned long |
转换计时起始时间 |
take_time |
uint8_t |
是否记录发送时间戳 |
spontaneous_change |
uint8_t |
检测到从站自发状态变化 |
关键实现细节
FSM 实现要点
超时机制:
EC_AL_STATE_CHANGE_TIMEOUT= 5 秒，使用jiffies_start计算重试机制: Datagram 发送失败自动重试
EC_FSM_RETRIES次ACK_ERR 位: AL Status 寄存器 bit4，从站转换失败时置位
自发变化检测:
spontaneous_change检测从站主动上报的状态变化（如掉线后恢复）两种模式: FULL 完整转换流程，ACK_ONLY 仅确认错误标志
源文件索引
| 文件 | 说明 |
|---|---|
master/fsm_change.h |
State Change FSM 结构体和接口声明 |
master/fsm_change.c |
State Change FSM 状态实现 (~600 行) |
master/fsm_slave.c |
调用方：acknowledge 状态和 config 状态 |
master/fsm_slave_config.c |
调用方：各配置阶段的状态转换 |
浙公网安备 33010602011771号