ARTICLE · 1000628
道生万物!从机器人控制器软件基本框架开始拓展
一块不开源机器人控制器，售价三千；
一套机器人控制器软硬件开源方案，源码获取成本为0元。
研究后者，您可以自己打造更多的前者。 ————老戴
写在前面
打开 Github 仓库，我们看它代码结构：
AnyRobotController / mdk_project /
AnyRobotController
├── core/ #工程入口，main函数，主循环、EtherCAT周期调度
├── mdk-arm/ #mdk工程组织
├── soem/ #ecat协议栈 SOEM-1.3.0原版代码
├── drivers/ #单片机外设驱动（ETH MAC/PHY、定时器、串口等）
├── user #应用层函数，CiA402伺服状态机、多轴PDO映射、轨迹生成
仔细说说：
1、SOEM文件夹：原版 EtherCAT 协议栈
这一份代码就是 Windows 上面跑的那个 SOEM 库本身。SOEM 本身不区分 Windows 还是单片机，它只是一堆处理 EtherCAT 数据包的 C 语言函数。
它负责的事情：
• 扫描总线上全部伺服驱动器（多台从站）
• 和每一台伺服单独握手、CiA402状态切换
• 打包下发多轴目标位置、目标速度、力矩指令
• 并行读取全部电机反馈：当前位置、速度、报警状态
• 统一处理分布式时钟DC，保证多轴之间同步
SOEM本身不知道网卡是什么东西！收发数据包这件事，它自己不干，交给下层硬件适配层。
2、drivers文件夹：单片机以太网底层驱动
单片机想要发以太网数据包，离不开两样东西：
• 芯片内部的以太网 MAC 控制器
• 外接 PHY 芯片（网线接口芯片）
drivers 文件夹存放初始化 MAC、PHY 芯片的底层代码，保证网线硬件可以正常收发数据包。
额外增加：高精度定时器驱动，为EtherCAT周期任务提供稳定时基，保障多轴同步。
3、Core 核心层
main入口，EtherCAT周期任务调度。
不再是单轴循环，会在固定周期内，一次性完成：全部从站PDO输入读取 → 多轴轨迹运算 → 全部从站PDO输出写入。
处理DC分布式时钟同步，校准各个伺服之间的时间偏移，抑制多轴不同步抖动。
4、User应用层
CiA-402伺服状态机，支持批量初始化多台伺服。
多轴PDO配置模块：可以独立配置每一个伺服的PDO映射（位置/速度/力矩模式，各轴可以不同模式混合运行）。
轨迹插值：多轴位置指令生成，可实现多轴联动插补。
怎么跑起来
🔧硬件准备
1. 主控单片机+电路板：选用老戴设计的这款控制器，基于H7芯片，原理图随工程一起开源。
2. 多台支持 EtherCAT、遵循 CiA-402 协议的伺服驱动器（2轴及以上）。
3. 网线：EtherCAT总线串联，单片机网口接第一台伺服IN口，前一台OUT接下一台IN，最后一台OUT悬空。
4. 下载器：ST-Link 或者 J-Link，用于程序烧录与调试。
📥 获取源码
git clone https://github.com/bant-tech/AnyRobotController.git
cd AnyRobotController
git submodule update --init --recursive
项目包含原版 SOEM 作为子模块，一定要执行 submodule 命令拉取 SOEM 源码，不然 SOEM 文件夹是空的，直接编译会报大量头文件缺失。
🛠编译环境配置
直接打开mdk的工程文件，编译就行。
注意：多轴版本会增加PDO数组、多轴状态数组，需要检查MDK栈、堆空间，适当调大，防止数组溢出。
🚀烧录，运行调试
1. 使用下载器把固件烧写到控制器，上电。
2. 建议接上串口调试输出，工程 app 层打印了关键日志，可以通过串口看运行状态：
◦ 看以太网 PHY 是否成功 link（网线插好，PHY初始化成功）
◦ EtherCAT总线扫描日志：列出所有扫描到的伺服从站，输出从站数量、设备ID。如果打印no slaves found，代表总线没通。
没扫到伺服排查方向：网线、PHY驱动、RMII/MII配置、硬件引脚、总线串联顺序。
3. 如果扫描到全部从站，代码会进入 app 里面 CiA-402 状态机逻辑，批量完成所有伺服上电、切换到可运行状态。
4. 配置各轴运行模式（支持每轴独立选择位置/速度模式），周期循环下发多轴目标位置指令。此时多台伺服电机同步运动；同时代码并行读取全部伺服反馈的实际位置、状态、报警信息。
老戴会继续拓展其他模块，最终打造成一个强大完备的控制器，请留意后续模块的文章，欢迎点赞关注，我会持续更新的~