基于netX90实现EtherNet/IP从站开发操作手册

关键词：赫优信,netX90,EtherNet/IP
摘要：netX90是基于netX51/52的成功开发的新一代网络控制器，其安全性是产品的核心价值，可实现具有更高性能的集成，并提高功率效率等级。

1.产品简介

1.1 netX 90介绍

netX90是基于netX51/52的成功开发的新一代网络控制器，其安全性是产品的核心价值，可实现具有更高性能的集成，并提高功率效率等级。在netX90 SoC中集成了两个独立CPU内核，其中一个用于实时工业通讯，另一个可实现用户应用程序的开发。这两个CPU之间的数据交互仍基于双端口内存DPM结构，统一的API接口。工业通讯协议栈以可加载固件（LFW）形式提供，经过全面的测试和协议预认证，应用程序软件开发人员能快速的实现驱动的移植和应用程序的开发。

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图1 netX90芯片硬件框图

无论netX 90是作为单芯片解决方案，还是作为配有HOST CPU的通讯协处理器，基于可加载固件（LFW）形式的协议栈，都可做为单独部件独立运行。其外部HOST主机接口，不仅能够满足过程I/O数据大吞吐量的高速访问，同时满足网络通讯周期的精确时钟同步。

1.2 NXHX 90-JTAG介绍

XHX 90-JTAG是赫优讯基于netX90芯片自主研发的开发板，方便客户前期评估测试，本文测试以此开发板为主。

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图2 NXHX 90-JTAG硬件框图

基于netX90的开发板NXHX 90-JTAG，主要特性：

（1）主机接口：

作为配有Host MCU通讯处理器：8位/16位的并行DPM模式，2xSPI/SQI 串行DPM模式；

单芯片解决方案：16 bit SDRAM，用于以太网PHY的MII，定制化模块方案。

（2）通过SPI/SQI为串行DPM（SPM0）提供额外的主机接口引脚；

（3）用于调试的JTAG MIPI-20接口；

（4）用于OpenOCD的板载JTAG-to-USB适配器(FTDI)

（5）用于诊断和下载协议栈固件的板载UART-to-USB的适配器（FTDI）

（6）Mini-B型USB连接器用于通过FTDI进行JTAG-to-USB调试和UART-to-USB用于诊断及固件下载；

（7）带有“Link”和“Activity”LED灯的两个RJ45以太网接口

（8）NXHX传统现场总线模块的接口（PROFIBUS、CANopen、DeviceNet和CC-Link）

（9）4MB 的SQI Flash

（10）RS-232串口

（11）具有Biss、SSI或ENDat连接的编码器接口

（12）模数转换器（ADC）接口

（13）MMIO连接

（14）配置启动模式（Alternative boot mode和Console mode）的开关

NXHX 90-JTAG 开发板有不同的Debug方式：

（1）JTAG-to-USB：连接开发板上Mini-USB接口（X1000），S701 Switch1=OFF；

（2） External debugger：连接开发板上JTAG接口（X400），S701 Switch1=ON。

1.3 netX Studio CDT配置软件

netX Studio CDT（C/C++开发工具）是用于Hilscher netX SoC的基于Eclipse的集成开发环境，可用于以下具体操作：

对象定义和映射

设备配置

创建产品文件（构建过程）

将产品文件和可加载固件下载到硬件设备

离线模拟或在线诊断。

netX Studio CDT工具的应用范围仅限于基于netX的从属设备，或者使用可加载的固件进行操作，该工具主要用于实时以太网从站设备的开发。

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图3 netX Studio CDT界面

使用这个工具可以对NXHX 90-JTAG开发板进行相应的配置，并调试netX 90应用程序。

2. EtherNet/IP Adapter协议栈技术参数

3. 硬件平台

EtherNet/IP Scanner：cifX 50-RE/ +ML，赫优讯实时以太网主站板卡

EtherNet/IP Adapter：NXHX 90-JTAG，netX90开发板

MCU：STM32 F7开发板

配置工具：

（1）主站侧：采用SYCON.net进行网络组态，并进行通讯测试；

（2）从站侧：单芯片解决方案时，采用netX Studio CDT进行硬件配置，协议栈下载，并运行应用程序；基于外部STM32开发板，netX90作为通讯芯片时，采用netX Studio CDT进行硬件配置，以及下载相应的文件，然后采用System Workbench for STM32运行应用程序。

4. 单芯片解决方案

netX90作为单芯片解决方案，即同时采用netX90芯片内部负责Communication和Application的内核，两个核通过iDPM建立连接。此时，只需要通过netX Studio CDT配置NXHX 90-JTAG板，然后，通过以太网口连接主站PLC即可建立通讯。

4.1 配置NXHX 90-JTAG板

通过miniUSB端口，将NXHX 90-JTAG连接至电脑进行配置，需设置开发板上S701 Switch1=OFF，并且启动模式为Stand boot Mode，所以S400 Switch 5 = OFF，Switch 6 = OFF。

（1）编译工程

硬件开发板设置完成之后，打开netX Studio CDT软件，在欢迎界面中选择Open project，进入工程文件选择界面，选择netXStudio_EISV5_simpleConfig，打开。导入工程文件之后，需要先编译整个工程，选择Build，点击Build Solution，如下图所示：

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图4 选择Build整个工程

（2）创建Doxygen html文档

选择Doxygen，点击Build Documentation，如下图所示。完成构建Doxygen html文件之后，在Doc文件夹下会自动生成一个Html文件夹。

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图5 构建Doxygen html文件

（3）生成硬件配置二进制文件

在提供的工程文件中，包含硬件设置文件的xml文档，可在netX Studio CDT软件中生成二进制文件，在单芯片解决方案中，需要启动内部idpm，所以需要选择hardware_config_idpm.xml，右键点击Build Hardware Configuration命令，如下图所示：

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图6 生成二进制格式硬件配置文件

分别生成基于LMF和MFW的硬件配置文件：hardware_config_idpms.hwc和hardware_config_idpm.hwc，点击OK保存即可。

（4）烧写配置文件

点击Tool，选择Flasher，或者可以直接点击上侧导航栏的小闪电按钮，进入之后，会自动扫描所连接的开发板，扫面到设备之后，点击Next，进入Flasher。

首先点击Brower Project，选择硬件配置文件，因本测试选择的Loadable Firmware，所以选择硬件配置文件时选择hardware_config_idpm.hwc，需要下载的文件如下图所示，分别将这几个文件下载到netX90开发板即可。

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图7 需下载的文件

4.2 调试工程文件

NXHX 90-JTAG开发板完成之后，可以netX Studio CDT软件中调试应用程序，首先，设置调试相关参数，点击Debug，选择Set Startup Target，以确定所要测试的为：armv7em-none-eabi/4.9.3/netx90_app_iflash。

点击Start Debugging之后，出现一个Debug Setting选择框，如下图所示，选择目标板为NXHX-90，Debugger为NXHX-90 On-Board Debugger，点击Debug即可。

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图8 设置Debug目标

在Debug过程中，会出现一个选择框，是否将是否将应用程序烧写至APP端的Internal Flash中，选择Yes即可。程序运行起来之后，相当于已经启动了EtherNet/IP Adapter设备，可连接主站进行通讯测试。

4.3 通讯测试

关于NXHX 90-JTAG开发板那边的设置以及应用程序的调试已经完成，可与主站建立通讯，本文选择主站为赫优讯主站板卡cifX50-RE/+ML，在SYCON.net完成组态，配置完成主站板卡，添加从站设备，完整组态。将所有配置信息下载到板卡，既可以进行通讯测试。

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图9 通讯诊断信息

注：在通讯测试过程中，可能在会通讯不成功，原因是软件程序中设置的固定IP，如果在网络组态中IP地址不匹配会造成通讯不成功，可用赫优讯以太网软件Ethernet Device Configuration扫描设备查看IP地址。

5．配有主CPU的解决方案实例介绍

netX90可作为配有主CPU的通讯处理器，只采用其内部负责通讯的内核运行协议栈，而不是用应用程序内核。本文中，选择STM32-F7开发板作为主CPU，采用netX90基于STM32的应用案例作为主应用程序，主站为赫优讯实时以太网主站板卡进行测试。

5.1 配置NXHX 90-JTAG开发板

配置NXHX 90-JTAG开发板与netX90作为单芯片解决方案时的步骤一样，前面第（1）（2）步不再做详细介绍。netX90作为配有主CPU的通讯处理器时，不在启用其内部idpm，而是通过SPI的方式连接搭配主机，所以在硬件配置中有不同，需选择hardware_config_spm.xml生成二进制硬件配置文件。生成二进制文件时，同样会生成基于LFW和MFW的两个二进制文件，都点击保存即可。然后将硬件配置文件和协议栈hardware_config_spm.hwc和协议栈文件X090D000.nxi烧写到开发板，并进行Debug即可。

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