基于STM32的机器人伺服控制器设计
引言目前，机器人控制系统的研究重点在开放式、模块化控制系统等方面，机器人控制器的标准化和网络化已成为研究热点；同时，机器人伺服控制
器的研究也具有很大的应用价值。

在伺服通信方面，传统的基于模拟信号传输
的集散控制系统需采用数／模转换器，系统构成复杂、分辨率低、可靠性得不
到保障且难以扩展。

为了解决此问题，本系统采用实时工业以太网EtherCAT
协议作为机器人伺服系统的底层协议，同时构建伺服从站控制器。

实时以太网
技术简化了一般总线的互操作性和实时性等方面的问题，能满足控制网络传输
的实时性要求，EtherCAT 工业以太网技术以其网络实时性高、速度快、拓扑结
构灵活等优点得到广泛关注。

本控制器采用德国赫优讯公司开发的嵌入式实时
以太网模块COMX 来完成EtherCAT 通信的功能，采用STM32 系列单片机(以
下简称STM32)为主控制器，由STM32 来控制电机和COMX 的工作流程。

1 COMX 介绍嵌入式实时以太网模块COMX-CA-RE 是德国赫优讯公司开发的
特殊网卡，支持所有主流的实时工业以太网协议(EtherCAT、PROFINET
IO、Ethernet／IP、Power-Link、Sereos III、Modbus TCP 等)。

其协议栈设计成可装载的固件存储在Flash 中；在系统启动时，COMX 模块会自动装载保存在Flash 中的协议固件。

COMX 模块使用netX500 网络控制芯片，主机通过双端
口内存DPM 接口来进行数据交互，通过对DPM 读和写来实现网络通信及模块
控制。

COMX 结构框图如图1 所示。

COMX 模块与主机交互的接口是双端口
内存DPM，DPM 是netX500 控制器和主机之间共享的存储区，应用程序通过DPM 来实现EtherCAT 数据通信、netX 系统配置和诊断信息的获取。

在使用COMX 模块进行通信时，主要完成主机对DPM 操作程序的编写以及握手标记
的设置等。

EtherCAT 网络上的数据是实时地映射到DPM 的，同时应用程序通。