3.6編譯 U-Boot - 基于Zynq平臺的EtherCAT主站方案實現

3.6編譯 U-Boot
命令是$make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-xilinx-linux-gnueabi- zynq_zed
可以看看u-boot源碼文件夾目錄下的boards.cfg文件。里面有各種平臺的配置表。將編譯好的u-boot文件改名為u-boot.elf文件。我們生存boot.bin時要用它

3.7文件系統編譯
現在直接用的xilinx和KPA官方提供給我的文件系統“uramdisk.image.gz”。
參考文檔： +and+Modify+a+Rootfs
從xilinx網上下載arm_ramdisk.image.gz文件。下載地址如下。

這個文件是xilinx提供給我們做模板用的。可以把它解壓開，然后在它基礎上改改，再打包，就能用的。

3.8設備樹編譯
設備樹的編譯方法參考文檔， +Device+Tree+Blob 。

3.9KPA NIC 模塊
直接用的KPA的“kpa_mac.ko文件”。
KPA這部分不用去動，現在也不用改，這部分文件放在我們SD卡的第二分區了即可。然后設備樹上加上mac的配置部分即可。

3.10Vivado 生成 bitstream 文件
基于kpa給的Vivado工程“zedboard_redundancy”和兩個ipcore，來產生bitstream文件。

圖 7：生成bitstream文件

3.11Xilinx SDK 生成 FSBL

圖 8：生成的FSBL

3.12制作 BOOT.BIN 文件
利用xilinx SDK，看到，BOOT.BIN文件其實是將U-boot，Vivado生成的Bitstream文件，SDK生成的FSBL文件以及SDK自動生成的的boot.bif四合一打包生成的一個啟動文件。BOOT.BIN下一節會放到SD卡中，作用主要是初始化zedboard硬件和加載linux內核。

圖 9：生成BOOT.BIN文件

3.13燒錄 SD 卡
在ubuntu環境下，將一張4G的SD卡格式化為兩分區，第一分區1.1G為FAT格式；第二分區為2.9G為Ext4格式。

圖 10：SD卡分區

然后將前面準備的BOOT.BIN文件，設備樹文件devicetree.dtb，文件系統文件uramdisk.image.gz文件，linux內核鏡像uImage這四個文件拷貝到第一分區。不難看出第一分區全部是和操作系統相關的文件。第二分區里則是三個文件，全由KPA提供Master: KPA的EtherCat主站相關的所有文件；

圖 11：SD卡中Master內容

Xenomai：xenomai依賴的一些庫文件，這個可以官網下載xenomai對應的版本如2.6.3。然后在根目錄下make后會生成這個庫文件。
Mod：該文件夾下則主要是kpa_mac.ko，也就是KPA提供的那個網卡驅動。
如下圖：

圖 12：SD卡中Xenomai文件

到此SD卡也做成了。SD卡插到板子上既可以運行了。

4、EtherCAT 主站程序測試

實驗平臺包括三個組成部分:待測試的EtherCAT系統、實時數據獲取單元和離線的實驗數據分析單元,如下圖所示。主站為構建的嵌入式實時EtherCAT 主站,從站為兩套松下交流伺服驅動器MADHT系列。測試的內容為在周期時間為250us下，帶DC功能和不帶DC功能的測試數據對比。

4.1實時數據獲取單元
實時數據獲取單元采用的是虹科的網絡分析儀Profishark 100M或Profishark 1G,兩個網口為標準的100M/1Gbps 以太網接口。支持單獨捕獲上行和下行數據,并且可以將捕獲的數據包供Wireshark /Profishark Manager等軟件進行數據分析。此外,它捕獲數據包時間戳的分辨率可以達到5ns,保證了實驗數據的精確性，如下圖: