# KH-EtherCAT-CANFDX4-OP **Repository Path**: ChengDu-KunHong/kh-ethercat-canfdx4-op ## Basic Information - **Project Name**: KH-EtherCAT-CANFDX4-OP - **Description**: 开源具身运控模块EtherCAT转四通道CANFD - **Primary Language**: Unknown - **License**: GPL-3.0 - **Default Branch**: master - **Homepage**: None - **GVP Project**: No ## Statistics - **Stars**: 7 - **Forks**: 7 - **Created**: 2025-10-18 - **Last Updated**: 2026-04-28 ## Categories & Tags **Categories**: Uncategorized **Tags**: None ## README # KH-EtherCAT-CANFDX4-OP EtherCAT ↔ 4× CAN FD 双向数据转发开源解决方案 --- ## 🌟 介绍 KH-EtherCAT-CANFDX4-OP 是一款开源硬件模块，模块基于 HPMicro HPM5E31 微控制器开发，实现 EtherCAT 与 四通道 CAN FD 总线之间的实时双向数据转发。 模块主要功能： - **Input（输入）**：ECAT 主站 → ECAT 从站（接收 CAN 数据，或接收主站下发的状态/控制指令） - **Output（输出）**：ECAT 从站 → ECAT 主站（发送 CAN 数据，或向上层反馈状态） ![alt text](images/image-5.png) --- ## 🔧 主要特性 - EtherCAT ↔ CAN FD 双向透明传输（支持 PDO/SDO 映射） - 支持四路 CAN FD 高波特率通信，兼容传统 CAN 2.0 - 支持 EtherCAT 多从站级联 - 开源方案降低工业通信集成成本 --- ## 📦 开源与商业化支持 本项目开源硬件设计方案及基础测试固件源码。开源用户可参考本项目内容自行设计软硬件。 ### 开源支持说明 - 我们不对开源用户提供单独的技术支持 - 相关技术问题可在本项目新建 [Issue](https://gitee.com/ChengDu-KunHong/kh-ethercat-canfdx4-op/issues) - 采购成品板卡的用户，我们对板卡提供 3 个月硬件质保 ### 用户基础要求 用户需具备以下基础，或自行学习相关内容，我们不提供相关软件和技术支持： - EtherCAT 主站软件使用 - EtherCAT 从站固件开发 - CAN FD 相关基础知识 - HPM 先楫芯片开发基础 ### 商业化定制支持 本项目支持按客户需求进行商业化定制，包括但不限于： - **硬件定制**：尺寸、接口、温度等级、防护要求等 - **固件定制**：ESI 文件修改、通讯协议、其他固件功能 ### 成品板卡购买 [点击查看](https://item.taobao.com/item.htm?id=1021325709078) ### 联系我们 - 联系方式：[点击查看](https://gitee.com/ChengDu-KunHong/cd-kunhong#%E8%81%94%E7%B3%BB%E6%88%91%E4%BB%AC) --- ## 🛠️ 硬件架构 ![alt text](images/image.png) 详细硬件设计详细说明请参考 [Hardware/README.md](Hardware/README.md#-硬件架构) ### 接口说明 ![alt text](images/interface.png) **接口标识** | 接口 | 接口类型 | 说明 | |------|----------|------| | IN | 4针 GH1.25 | EtherCAT输入接口 | | OUT | 4针 GH1.25 | EtherCAT输出接口 | | USB | USB-C端口 | 支持USB口单独供电 | | DC12V+ | 圆头直流电源接口 | 12V直流供电输入 | | CAN0-CAN3 | 3针 GH1.25 | CAN通信接口 | | JTAG | 20针 1.27mm排针 | 固件烧录与调试 | **CAN接口引脚定义** | 引脚 | 功能 | 说明 | |------|------|------| | 1 | GND | 信号地 | | 2 | CAN_L | CAN 总线低电平 | | 3 | CAN_H | CAN 总线高电平 | ## 💾 固件 **功能测试固件** 本项目提供开源测试固件，开源测试固件可满足基本的硬件测试验证。 测试固件具备以下特性 - EtherCAT从站，包含PHY配置和先楫内置ESC驱动代码，可连接TwinCAT进行测试 - 4通道CANFD驱动，支持独立的4路CANFD进行报文收发 - 协议转发demo，固件包含EtherCAT转4路CANFD转发逻辑。连接TwinCAT后可进行4路CANFD报文的收发内容控制 测试固件代码及文档详见[Frimware/README.md](Firmware\README.md) ### 通讯协议 通讯协议参照智元灵犀 X1 域控制器 DCU --- ## 🚀 快速上手 若不需要调试，可直接从第三步进行测试。 ### 1. 开发环境准备 **硬件连接** - 设备供电：TypeC 或 12V DC 电源 - 四路 CAN 接口（GH1.25 接口）与对端设备连接（波特率默认设置 1M/5M） - 连接网线，作为从站时连接 IN 即可；级联时额外使用 OUT 连接下一个从站的 IN - 连接串口线：用于烧录和调试 **软件工具安装** - HPM SDK 项目生成工具（连接芯片） - SEGGER Embedded Studio（开发工具） - TwinCAT 3（作为 EtherCAT 主站） ### 2. 编辑并下载固件 ### 3. EtherCAT 从站连接（TwinCAT 配置） - 启动 TwinCAT 3，按照官方指南完成主站配置： - 成功连接后，TwinCAT I/O 映射界面将显示如下： ![alt text](images/image-12.png) #### ✅ 测试成功标志 - TwinCAT 显示从站状态为 OP（Operational） ![alt text](images/image-16.png) - CAN 收发数据与预期一致 - TwinCAT 无异常错误告警 > ⚠️ 若未识别设备，请确认： > > 1. EtherCAT 网线连接正常 > 2. 设备已正确烧录含 ESI 描述文件的固件，并正常运行 > 3. ESI 文件已复制至 `C:\TwinCAT\3.1\Config\Io\EtherCAT\` ### 4. 连接测试 #### 4.1 快速对接确认测试 - 将设备CAN口两两对接 ![alt text](./images/test1.jpg) - twincat 启用设备 - 观察设备can指示灯，双色指示灯不断闪烁。 ![alt text](./images/test2.gif) #### 4.2 CAN 数据接收测试 - 使用对端 CAN 设备，向 CAN0 通道发送数据 - 在 TwinCAT 的 RxCan 区域查看数组，应能读取到对应数据： ![alt text](images/image-13.png) CAN0 通道接收到CAN帧信息为： - ID: 0x22 - DLC: 8 - 数据: FF FF 00 00 00 00 00 00 CAN2 通道接收到CAN帧信息为： - ID: 0x01 - DLC: 8 - 数据: 11 22 00 00 00 00 00 00 #### 4.3 CAN 数据发送测试 - 连接对端CAN设备，可监测到本设备持续发出的报文 ![alt text](images/image-14.png) - 在 TwinCAT 的 TxCan 区域修改数组内容 将前端数据改为：00 00 07 FF 08 FF FF FF FF FF FF FF FC - ID: 0x7FF - DLC: 8 - 数据: FF FF FF FF FF FF FF FC ![alt text](images/image-15.png) - 对端 CAN 设备收到对应报文： ![alt text](images/image-17.png) > 📌 注意：每路 CAN 通道映射占用 75 字节缓冲区 --- ## 电机控制demo 使用本设备控制电机运行。 - 设备处于ecat从站工作模式 - can接口连接电机,通道接口识别到对端CAN设备后，保持发送状态（绿灯闪烁）。 ![alt text](images/motor1.gif) - 观察twincat界面，可以观察到接收和发送的CAN帧信息 ![alt text](images/twincat1.gif) ``` RxCan显示CAN0持续接收电机的CAN帧信息，电机持续发送ID为11，长度为8的状态数据。 TxCan显示CAN0通道发送的CAN帧信息，持续发送信息ID为1，长度为8的控制数据。（对应MIT的控制指令） ``` - 修改TxCan控制信息，观察电机响应 ![alt text](images/twincat2.gif) ![alt text](images/motor2.gif) - 电机响应符合预期，测试成功