AoE (ADS over EtherCAT)

AoE 协议实现了 ADS (Automation Device Specification) over EtherCAT 通信，支持与实现 ADS 协议的设备进行通信。

函数命名

AoE 邮箱函数在 C SDK 中以 dx_aoe_* 前缀提供。动态加载模式经 dll.dx_aoe_set_config(...) 调用，静态链接模式直接调 dx_aoe_set_config(...)。

AoE 配置

dx_aoe_set_config()

BOOL dx_aoe_set_config(uint16_t master_index, uint16_t slave,
                       const uint8_t* target_net_id, uint16_t target_port,
                       const uint8_t* source_net_id, uint16_t source_port);

设置 AoE 路由配置（Net ID 和端口）。

参数:

• master_index (uint16_t) — 主站索引
• slave (uint16_t) — 从站索引
• target_net_id (const uint8_t*) — 目标 AMS Net ID（6 字节）
• target_port (uint16_t) — 目标 AMS 端口
• source_net_id (const uint8_t*) — 源 AMS Net ID（6 字节）
• source_port (uint16_t) — 源 AMS 端口

返回值:

• BOOL — 成功返回 TRUE

dx_aoe_get_config()

BOOL dx_aoe_get_config(uint16_t master_index, uint16_t slave,
                       uint8_t* target_net_id, uint16_t* target_port,
                       uint8_t* source_net_id, uint16_t* source_port);

获取当前 AoE 路由配置。

参数:

• target_net_id (uint8_t*) — 输出目标 AMS Net ID（6 字节缓冲区）
• target_port (uint16_t*) — 输出目标 AMS 端口
• source_net_id (uint8_t*) — 输出源 AMS Net ID（6 字节缓冲区）
• source_port (uint16_t*) — 输出源 AMS 端口

返回值:

• BOOL — 成功返回 TRUE

示例:

/* 设置 AoE 路由配置 */
uint8_t target_net_id[] = { 5, 80, 187, 177, 1, 1 };
uint8_t source_net_id[] = { 192, 168, 1, 100, 1, 1 };
dll.dx_aoe_set_config(master, 1, target_net_id, 851, source_net_id, 32768);

/* 获取 AoE 路由配置 */
uint8_t tgt[6], src[6];
uint16_t tgt_port, src_port;
dll.dx_aoe_get_config(master, 1, tgt, &tgt_port, src, &src_port);
printf("目标端口: %d, 源端口: %d\n", tgt_port, src_port);

数据读写

dx_aoe_send_command()

BOOL dx_aoe_send_command(uint16_t master_index, uint16_t slave, uint16_t target_port,
                         uint16_t command_id, const uint8_t* data, uint32_t size,
                         uint8_t** response, uint32_t* response_size, int timeout);

发送 ADS 命令并接收响应。

参数:

• master_index (uint16_t) — 主站索引
• slave (uint16_t) — 从站索引
• target_port (uint16_t) — 目标 AMS 端口
• command_id (uint16_t) — ADS 命令 ID
• data (const uint8_t*) — 请求数据
• size (uint32_t) — 请求数据大小
• response (uint8_t**) — 输出响应数据指针，需调用 FreeMemory() 释放
• response_size (uint32_t*) — 输出响应数据大小
• timeout (int) — 超时时间（微秒）

返回值:

• BOOL — 成功返回 TRUE

dx_aoe_read_write()

BOOL dx_aoe_read_write(uint16_t master_index, uint16_t slave,
                       uint32_t index_group, uint32_t index_offset,
                       uint32_t read_len, uint32_t write_len, const uint8_t* write_data,
                       uint8_t** read_data, uint32_t* bytes_read, int timeout);

ADS ReadWrite 命令，同时读写数据。

参数:

• master_index (uint16_t) — 主站索引
• slave (uint16_t) — 从站索引
• index_group (uint32_t) — 索引组
• index_offset (uint32_t) — 索引偏移
• read_len (uint32_t) — 读取长度
• write_len (uint32_t) — 写入长度
• write_data (const uint8_t*) — 写入数据
• read_data (uint8_t**) — 输出读取数据指针，需调用 FreeMemory() 释放
• bytes_read (uint32_t*) — 输出实际读取字节数
• timeout (int) — 超时时间（微秒）

返回值:

• BOOL — 成功返回 TRUE

设备信息与状态

dx_aoe_read_device_info()

BOOL dx_aoe_read_device_info(uint16_t master_index, uint16_t slave,
                             uint8_t* major, uint8_t* minor, uint16_t* build,
                             char* name, int name_size, int timeout);

读取 ADS 设备信息。

参数:

• major (uint8_t*) — 输出主版本号
• minor (uint8_t*) — 输出次版本号
• build (uint16_t*) — 输出构建号
• name (char*) — 输出设备名称缓冲区
• name_size (int) — 缓冲区大小
• timeout (int) — 超时时间（微秒）

返回值:

• BOOL — 成功返回 TRUE

dx_aoe_read_state()

BOOL dx_aoe_read_state(uint16_t master_index, uint16_t slave,
                       uint16_t* ads_state, uint16_t* device_state, int timeout);

读取 ADS 设备状态。

参数:

• ads_state (uint16_t*) — 输出 ADS 状态
• device_state (uint16_t*) — 输出设备状态
• timeout (int) — 超时时间（微秒）

返回值:

• BOOL — 成功返回 TRUE

dx_aoe_write_control()

BOOL dx_aoe_write_control(uint16_t master_index, uint16_t slave,
                          uint16_t ads_state, uint16_t device_state,
                          const uint8_t* data, int data_size, int timeout);

写入 ADS 控制命令（状态转换）。

参数:

• ads_state (uint16_t) — 目标 ADS 状态
• device_state (uint16_t) — 目标设备状态
• data (const uint8_t*) — 附加数据（可为 NULL）
• data_size (int) — 附加数据大小
• timeout (int) — 超时时间（微秒）

返回值:

• BOOL — 成功返回 TRUE

通知

dx_aoe_add_notification()

BOOL dx_aoe_add_notification(uint16_t master_index, uint16_t slave,
                             uint32_t index_group, uint32_t index_offset, uint32_t length,
                             uint32_t trans_mode, uint32_t max_delay, uint32_t cycle_time,
                             uint32_t* handle, int timeout);

添加 ADS 通知。

参数:

• index_group (uint32_t) — 索引组
• index_offset (uint32_t) — 索引偏移
• length (uint32_t) — 数据长度
• trans_mode (uint32_t) — 传输模式
• max_delay (uint32_t) — 最大延迟（100ns 为单位）
• cycle_time (uint32_t) — 周期时间（100ns 为单位）
• handle (uint32_t*) — 输出通知句柄
• timeout (int) — 超时时间（微秒）

返回值:

• BOOL — 成功返回 TRUE

通知传输模式 (trans_mode):

• 0 NoTransmission — 无通知
• 1 Cyclic — 循环通知 - 按指定周期发送
• 2 OnChange — 变化通知 - 数据变化时发送
• 3 CyclicInDevice — 设备端循环通知
• 4 OnChangeInDevice — 设备端变化通知

dx_aoe_del_notification()

BOOL dx_aoe_del_notification(uint16_t master_index, uint16_t slave,
                             uint32_t handle, int timeout);

删除 ADS 通知。

参数:

• handle (uint32_t) — 通知句柄
• timeout (int) — 超时时间（微秒）

返回值:

• BOOL — 成功返回 TRUE

dx_aoe_start_notification_listener()

BOOL dx_aoe_start_notification_listener(uint16_t master_index);

启动通知监听器线程。

dx_aoe_stop_notification_listener()

BOOL dx_aoe_stop_notification_listener(void);

停止通知监听器线程。

dx_aoe_is_notification_listening()

BOOL dx_aoe_is_notification_listening(void);

查询通知监听器是否正在运行。

dx_aoe_register_notification()

int dx_aoe_register_notification(uint16_t slave, uint32_t handle,
                                 uint32_t index_group, uint32_t index_offset,
                                 uint32_t data_length,
                                 aoe_notification_callback_t callback, void* user_data);

注册通知回调。

参数:

• slave (uint16_t) — 从站索引
• handle (uint32_t) — 通知句柄（由 dx_aoe_add_notification 返回）
• index_group (uint32_t) — 索引组
• index_offset (uint32_t) — 索引偏移
• data_length (uint32_t) — 数据长度
• callback — 回调函数
• user_data — 用户数据指针

返回值:

• int — 订阅索引（用于取消注册）

dx_aoe_unregister_notification()

BOOL dx_aoe_unregister_notification(int subscription_index);

取消注册通知回调。

跨协议网关

通过 AoE 路由访问其他邮箱协议（ETG.1020），支持 CoE 和 SoE 协议的透明转发。

协议路由常量:

协议	IndexGroup	IndexOffset 编码
CoE (CANopen over EtherCAT)	0xF302	(index << 16) | subindex
SoE (Servo over EtherCAT)	0xF420	IDN 编号

便捷 wrapper, 非 DLL 导出

以下 aoe_read_coe() / aoe_write_coe() / aoe_read_soe() / aoe_write_soe() 是 SDK 在 ethercat_advanced.h 中提供的便捷 wrapper, 内部组装 AoE 帧后调用 dll.dx_aoe_read_write(), 不在 dll_t 结构体字段中（它们是普通 C 函数, 不经函数指针）。也可直接使用 dll.dx_aoe_read_write() 自行按 ETG.1020 组装帧头。

aoe_read_coe()

int aoe_read_coe(dll_t* dll, uint16_t master, uint16_t slave,
                        uint16_t index, uint8_t subindex, uint32_t read_length,
                        uint8_t** read_data, uint32_t* bytes_read, int timeout_us);

通过 AoE 路由读取 CoE 对象（IndexGroup=0xF302）。

参数:

• dll (dll_t*) — DLL 实例
• index (uint16_t) — CoE 对象索引
• subindex (uint8_t) — CoE 子索引
• read_length (uint32_t) — 读取长度
• read_data (uint8_t**) — 输出数据指针，需调用 FreeMemory() 释放
• bytes_read (uint32_t*) — 输出实际读取字节数
• timeout_us (int) — 超时时间（微秒）

返回值:

• int — 0 成功，非 0 失败

aoe_write_coe()

int aoe_write_coe(dll_t* dll, uint16_t master, uint16_t slave,
                          uint16_t index, uint8_t subindex,
                          const uint8_t* data, uint32_t data_len, int timeout_us);

通过 AoE 路由写入 CoE 对象（IndexGroup=0xF302）。

返回值:

• int — 0 成功，非 0 失败

aoe_read_soe()

int aoe_read_soe(dll_t* dll, uint16_t master, uint16_t slave,
                        uint32_t idn, uint32_t read_length,
                        uint8_t** read_data, uint32_t* bytes_read, int timeout_us);

通过 AoE 路由读取 SoE IDN（IndexGroup=0xF420）。

返回值:

• int — 0 成功，非 0 失败

aoe_write_soe()

int aoe_write_soe(dll_t* dll, uint16_t master, uint16_t slave,
                          uint32_t idn, const uint8_t* data, uint32_t data_len, int timeout_us);

通过 AoE 路由写入 SoE IDN（IndexGroup=0xF420）。

返回值:

• int — 0 成功，非 0 失败

示例 (便捷函数):

#include "ethercat_advanced.h"

/* 通过 AoE 网关读取 CoE 对象 0x6041:0（状态字） */
uint8_t* data = NULL;
uint32_t bytes_read = 0;
if (aoe_read_coe(&dll, master, 1, 0x6041, 0, 2, &data, &bytes_read, 500000) == 0) {
    uint16_t statusWord = *(uint16_t*)data;
    printf("状态字: 0x%04X\n", statusWord);
    dll.FreeMemory(data);
}

/* 通过 AoE 网关写入 CoE 对象 0x6040:0（控制字） */
uint16_t ctrlWord = 0x000F;
aoe_write_coe(&dll, master, 1, 0x6040, 0,
                      (const uint8_t*)&ctrlWord, sizeof(ctrlWord), 500000);

AoE 便捷读写 (slave/aoe.h)

dx_aoe_read_write 同时承载读写两个方向, 调用复杂。slave/aoe.h 提供单向 static __inline 便捷包装 aoe_read() / aoe_write(), 内部透传到 dx_aoe_read_write。这两个是头文件内联函数 (不是 DLL 导出, 不在 dll_t 字段中)。

仅静态链接模式可用

aoe_read() / aoe_write() 定义在 slave/aoe.h 的 #ifndef DYNAMIC_LOAD 块内, 内部直接调用 dx_aoe_read_write / FreeMemory 裸符号, 因此仅静态链接模式 (!DYNAMIC_LOAD) 可用, 首参不带 dll_t*。动态加载模式下请直接调用 dll.dx_aoe_read_write(...) 自行按 ETG.1020 组装单向读写帧。

aoe_result_code_t

ADS 结果错误码枚举 (slave/aoe.h, 对齐 C# AoEResultCode, ETG.1020 Table 16)。数值与 C# 一致: 高字节 = 错误类 (0x0700 段 = ADS 设备错误, 0x0740 段 = 客户端错误), 低字节 = 具体码。

typedef enum {
    AOE_RC_NO_ERROR                 = 0x0000, /* 无错误 */
    AOE_RC_INTERNAL_ERROR           = 0x0001, /* 内部错误 */
    AOE_RC_NO_REALTIME              = 0x0002, /* 无实时 */
    AOE_RC_INSERT_MAILBOX_ERROR     = 0x0004, /* 邮箱满 */
    AOE_RC_TARGET_PORT_NOT_FOUND    = 0x0006, /* 目标端口未找到 */
    AOE_RC_TARGET_MACHINE_NOT_FOUND = 0x0007, /* 目标设备未找到 */
    AOE_RC_AMS_SYNC_TIMEOUT         = 0x0015, /* AMS 同步超时 */
    /* ADS device error 类 (0x0700 段) */
    AOE_RC_DEVICE_INVALID_GROUP     = 0x0700, /* 设备无效组 */
    AOE_RC_DEVICE_INVALID_ACCESS    = 0x0702, /* 设备无效访问 */
    AOE_RC_DEVICE_BUSY              = 0x0706, /* 设备忙 */
    AOE_RC_DEVICE_NOT_FOUND         = 0x0708, /* 设备不存在 */
    AOE_RC_DEVICE_TIMEOUT           = 0x0712, /* 设备超时 */
    AOE_RC_DEVICE_ACCESS_DENIED     = 0x071C, /* 设备访问被拒绝 */
    /* ADS client error 类 (0x0740 段) */
    AOE_RC_CLIENT_ERROR             = 0x0740, /* 客户端错误 */
    AOE_RC_CLIENT_INVOKE_TIMEOUT    = 0x0744, /* 客户端调用超时 */
    AOE_RC_CLIENT_PORT_NOT_OPEN     = 0x0745  /* 客户端端口未打开 */
    /* ... 完整枚举见 slave/aoe.h, 共 50+ 项 */
} aoe_result_code_t;

完整错误码列表见 slave/aoe.h 与 Beckhoff ADS Return Codes (Information System)。该枚举供解读 dx_aoe_get_last_error 返回值, 与 dx_aoe_read_write 的 BOOL 返回值配合使用。

aoe_read()

/* slave/aoe.h — static __inline 包装, 透传 dx_aoe_read_write (write_len=0) */
BOOL aoe_read(uint16_t master_index, uint16_t slave,
              uint32_t index_group, uint32_t index_offset,
              uint32_t read_len, int timeout,
              uint8_t** out_data, uint32_t* out_bytes_read);

ADS 单向读取 (IndexGroup + IndexOffset)。

参数:

• master_index (uint16_t) — 主站索引
• slave (uint16_t) — 从站索引
• index_group (uint32_t) — 索引组
• index_offset (uint32_t) — 索引偏移
• read_len (uint32_t) — 读取长度
• timeout (int) — 超时 (微秒)
• out_data (uint8_t**) — 输出数据指针, 需调用 FreeMemory() 释放
• out_bytes_read (uint32_t*) — 输出实际读取字节数

返回值:

• BOOL — 成功返回 TRUE

aoe_write()

/* slave/aoe.h — static __inline 包装, 透传 dx_aoe_read_write (read_len=0) */
BOOL aoe_write(uint16_t master_index, uint16_t slave,
               uint32_t index_group, uint32_t index_offset,
               const uint8_t* data, uint32_t data_len, int timeout);

ADS 单向写入。

返回值:

• BOOL — 成功返回 TRUE

示例 (静态链接模式 — 不定义 DYNAMIC_LOAD):

#include "ethercat.h"   /* aoe_read / aoe_write 声明在 slave/aoe.h, 经伞形头引入 */

uint8_t* buf = NULL;
uint32_t got = 0;
if (aoe_read(master, 1, 0x4020, 0, 4, 500000, &buf, &got)) {
    printf("读到 %u 字节\n", got);
    FreeMemory(buf);   /* 静态模式直接调裸符号, 无 dll. 前缀 */
} else {
    /* 失败时可读 dx_aoe_get_last_error 取 aoe_result_code_t 错误码 */
    printf("AoE 读取失败\n");
}

uint16_t cmd = 0x0001;
aoe_write(master, 1, 0x4020, 0, (uint8_t*)&cmd, sizeof(cmd), 500000);

AoE 订阅管理器 (ethercat_advanced.h)

aoe_sub_create()

aoe_sub_mgr_t* aoe_sub_create(dll_t* dll, uint16_t master, uint16_t slave);

创建 AoE 订阅管理器。

返回值:

• aoe_sub_mgr_t* — 管理器实例，需调用 aoe_sub_destroy() 释放

aoe_sub_destroy()

void aoe_sub_destroy(aoe_sub_mgr_t* mgr);

销毁管理器（自动移除所有订阅）。

aoe_sub_add()

int aoe_sub_add(aoe_sub_mgr_t* mgr, uint32_t index_group, uint32_t index_offset,
                         uint32_t length, uint32_t trans_mode, uint32_t max_delay, uint32_t cycle_time,
                         aoe_data_callback_t callback, void* user_data);

添加订阅。

返回值:

• int — 订阅 ID

aoe_sub_remove()

int aoe_sub_remove(aoe_sub_mgr_t* mgr, int subscription_id);

移除指定订阅。

aoe_sub_remove_all()

int aoe_sub_remove_all(aoe_sub_mgr_t* mgr);

移除所有订阅。

aoe_sub_count()

int aoe_sub_count(aoe_sub_mgr_t* mgr);

获取活跃订阅数量。

完整示例

#define DYNAMIC_LOAD
#include "ethercat.h"
#include "ethercat_advanced.h"
#include <stdio.h>

/* 数据变化回调 */
void on_data_changed(uint32_t handle, uint32_t ig, uint32_t io,
                     const uint8_t* data, uint32_t size, void* user) {
    printf("数据变化: handle=%u, size=%u\n", handle, size);
}

int main(void)
{
    dll_t dll;
    LOAD_DLL(&dll, "DarraEtherCAT.dll");
    uint16_t master = dll.Initialize();
    dll.SetNetwork(master, "\\Device\\NPF_{...}", "");
    dll.SetStateSequence(master, EC_STATE_PRE_OP, 5000);

    uint16_t slave = 1;

    /* 配置 AoE 路由 */
    uint8_t target_net_id[] = { 5, 80, 187, 177, 1, 1 };
    uint8_t source_net_id[] = { 192, 168, 1, 100, 1, 1 };
    dll.dx_aoe_set_config(master, slave, target_net_id, 851, source_net_id, 32768);

    /* 读取设备信息 */
    uint8_t major, minor;
    uint16_t build;
    char name[64];
    if (dll.dx_aoe_read_device_info(master, slave, &major, &minor, &build, name, sizeof(name), 500000)) {
        printf("设备: %s v%d.%d.%d\n", name, major, minor, build);
    }

    /* 读取设备状态 */
    uint16_t ads_state, dev_state;
    if (dll.dx_aoe_read_state(master, slave, &ads_state, &dev_state, 500000)) {
        printf("ADS 状态: %d, 设备状态: %d\n", ads_state, dev_state);
    }

    /* 通过 AoE 网关读取 CoE 对象 */
    uint8_t* read_data = NULL;
    uint32_t bytes_read = 0;
    if (aoe_read_coe(&dll, master, slave, 0x6041, 0, 2, &read_data, &bytes_read, 500000) == 0) {
        printf("状态字: 0x%04X\n", *(uint16_t*)read_data);
        dll.FreeMemory(read_data);
    }

    /* 使用订阅管理器 */
    aoe_sub_mgr_t* mgr = aoe_sub_create(&dll, master, slave);

    int sub_id = aoe_sub_add(mgr, 0x4020, 0, 4,
        2 /* OnChange */, 0, 100000, on_data_changed, NULL);
    printf("活跃订阅: %d\n", aoe_sub_count(mgr));

    /* 清理 */
    aoe_sub_destroy(mgr);
    dll.Dispose(master);
    UNLOAD_DLL(&dll);
    return 0;
}