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从站分组

从站分组功能允许将从站分配到不同的组 (0-7)，每组可配置独立的 PDO 周期分频器，实现不同组以不同频率交换数据。

典型应用场景：

  • 伺服驱动（组0）：默认组，每周期发送，31.25us 32KHz
  • IO 模块（组1）：每4周期发送一次，125us 8000Hz
  • 传感器（组2）：每6400周期发送一次，200ms 5Hz
核心简化
  • 无需手动启用组 — 系统在进入 SafeOp 时自动启用有从站的组，禁用空组
  • 属性式分频器 — 通过 set_group_cycle_divider() 直接设置
  • 每组独立收发 — 每个组对应独立的 PDO 数据报文

快速开始​

let mut master = EtherCATMaster::from_json_file("config.json")?;

// 1. 分配从站到组（必须在 SAFE_OP 之前）
// slave 1~2 不设置，保持 group=0（默认组，每周期发送）
master.slave(3).set_group(1);  // IO 模块 -> 组1
master.slave(4).set_group(1);
master.slave(5).set_group(2);  // 传感器 -> 组2

// 2. 设置组分频器
master.set_group_cycle_divider(1, 4);   // 组1: 每4周期发送
master.set_group_cycle_divider(2, 10);  // 组2: 每10周期发送
// 组0 默认分频器=1，无需额外设置

// 3. 切换到 OP — 系统自动启用有从站的组
master.set_state(EcState::Operational)?;

// 4. 查询组信息
println!("组1: {} 个从站", master.group_slave_count(1));
println!("组2: {} 个从站", master.group_slave_count(2));

组语义​

组号含义
0默认组 — 未显式分组的从站自动归入此组
1-7显式分组 — 用户手动分配，组号无需连续
备注
  • 有效组范围为 0-7（共 8 组），每个组独立收发 PDO 数据
  • 组号可以不连续（如 1, 3, 5），系统会跳过空组
  • 进入 SafeOp 时自动启用有从站的组，禁用空组

从站组分配​

slave.group() / slave.set_group()​

pub fn group(&self) -> u8
pub fn set_group(&self, group: u8) -> Result<()>

获取或设置从站的组归属 (0-7)。必须在 SAFE_OP 之前设置。

示例:

// 分配从站到组
master.slave(1).set_group(1);  // 显式分到组1
master.slave(2).set_group(2);  // 显式分到组2
// master.slave(3) 不设置，保持 0（默认组）

// 读取从站所在组
let group = master.slave(1).group();

group_slave_count()​

pub fn group_slave_count(&self, group: u8) -> u16

获取组内从站数量。

active_group_count()​

pub fn active_group_count(&self) -> u8

获取活跃组数量（扫描从站集合计算）。

group_expected_wkc()​

pub fn group_expected_wkc(&self, group: u8) -> u16

获取组的期望 WKC。

组分频器​

set_group_cycle_divider()​

pub fn set_group_cycle_divider(&self, group: u8, divider: u8) -> bool

设置组的 PDO 周期分频器 (1-255)。

  • 1 — 每周期发送 (1000Hz，主周期 1ms 时)
  • 2 — 每2周期发送 (500Hz)
  • 4 — 每4周期发送 (250Hz)
  • 10 — 每10周期发送 (100Hz)

示例:

// 设置分频器
master.set_group_cycle_divider(1, 4);   // 组1: 每4周期
master.set_group_cycle_divider(2, 10);  // 组2: 每10周期
// 组0 默认分频器=1（每周期），无需设置

set_group_enabled()​

pub fn set_group_enabled(&self, group: u8, enabled: bool) -> bool

启用或禁用组。通常无需手动调用，系统在进入 SafeOp 时自动管理。

自动启用/禁用​

进入 SafeOp 状态时，系统自动扫描每个组 (0-7) 是否有从站：

  • 有从站的组 -> 自动启用，确保分频器至少为 1
  • 空组 -> 自动禁用，跳过 PDO 收发

无需手动调用 set_group_enabled()，组号也无需连续。

组诊断​

每组独立跟踪 PDO 丢帧统计。

按组查询丢帧​

// 查询指定组的丢帧统计
let stats = master.diagnostics_info().pdo().frame_loss_stats(1);
println!("组1: 累计丢帧={}, 连续={}", stats.total_lost, stats.consecutive_lost);

let stats2 = master.diagnostics_info().pdo().frame_loss_stats(2);
println!("组2: 累计丢帧={}", stats2.total_lost);

组级 WKC 诊断​

每个 PDO 组对应一个独立报文、一个独立 WKC。组的实际 WKC、连续不足次数、累计帧数等诊断字段保存在主站状态结构的 group_config_raw 字节区中 (8 组 × 20 字节)，通过 EcGroupConfigHelper 静态方法解析。

WKC 铁律

组期望 WKC 是配置期确定的固定真值，永不下调。get_group_actual_wkc() < get_group_expected_wkc() 表示该组有从站掉了 —— 这是如实的故障反映，应报警 + 诊断，而非降低期望值掩盖。从站修复后实际 WKC 自然回升匹配固定期望值。

EcGroupConfigHelper​

EcGroupConfigHelper 是一组静态方法，对原始字节切片 (group_config_raw) 按组 (0-7) 解析。

方法返回类型说明
get_group_enabled(raw, group)bool组是否启用
get_group_cycle_divider(raw, group)u8组周期分频器
get_group_expected_wkc(raw, group)u16组期望 WKC (固定真值)
get_group_slave_count(raw, group)u16组内从站数
get_group_frame_repeat_eligible(raw, group)bool组帧重复资格 (ETG.1500 5.4.3)
get_group_actual_wkc(raw, group)u16组实际 WKC (本周期 receive_processdata_group 结果)
get_group_consecutive_miss(raw, group)u16组连续 WKC 不足次数 (actual < expected)
get_group_total_frames(raw, group)u32组累计 TX 帧数
get_group_mismatch_frames(raw, group)u32组累计 WKC 不匹配帧数

set_group_enabled / set_group_cycle_divider / set_group_frame_repeat_eligible 为对应写方法，接受 &mut [u8]。

每组 20 字节布局：

[enabled:1][cycle_divider:1][expected_wkc:2][slave_count:2]
[frame_repeat_eligible:1][reserved:1][actual_wkc:2][consecutive_miss:2]
[total_frames:4][mismatch_frames:4]

示例:

use darra_ethercat::EcGroupConfigHelper;

// raw 为主站状态结构的 group_config_raw 字节区 (160 字节 = 8 组 × 20)
fn report_group_health(raw: &[u8]) {
    for g in 0..8u8 {
        let slaves = EcGroupConfigHelper::get_group_slave_count(raw, g);
        if slaves == 0 { continue; }  // 跳过空组

        let expected = EcGroupConfigHelper::get_group_expected_wkc(raw, g);
        let actual = EcGroupConfigHelper::get_group_actual_wkc(raw, g);
        let miss = EcGroupConfigHelper::get_group_consecutive_miss(raw, g);

        if actual < expected {
            println!("⚠ 组 {}: WKC {}/{} (连续不足 {} 次) — 有从站掉了",
                g, actual, expected, miss);
        } else {
            println!("组 {}: WKC {}/{} 正常", g, actual, expected);
        }
    }
}
何时用 EcGroupConfigHelper

组级 WKC 诊断属于底层/高级接口，需要持有主站状态结构的原始字节区。常规组级偏差监控推荐用 master.diagnostics_info() 与 pdo().frame_loss_stats(group) (见上)；EcGroupConfigHelper 用于需要精确逐组 WKC 真值的诊断工具或自定义监控面板。

PDOFrameLoss 事件​

PDO 连续丢帧事件的 group 参数标识哪个组发生了丢帧：

master.events().on_pdo_frame_loss(|_, group, consecutive, total| {
    println!("组 {} 丢帧: 连续={}, 累计={}", group, consecutive, total);

    if group == 0 {
        // 伺服组丢帧，紧急处理
        println!("警告: 伺服组通信异常！");
    }
});

配置时序​

INIT -> PRE_OP -> SAFE_OP -> OP
  |        |         |
  |        |         +- 组配置已锁定，PDO 开始按组发送
  |        |
  |        +- 设置从站组归属: slave.set_group(n)
  |           设置组分频器: set_group_cycle_divider(n, divider)
  |           （进入 SafeOp 时自动启用有从站的组）
  |
  +- 初始化主站
警告
  • slave.set_group() 在进入 SAFE_OP 时生效
  • 组分频器建议在初始化之后、set_state(Operational) 之前设置
  • 进入 SAFE_OP 后组配置自动锁定

完整示例​

let mut master = EtherCATMaster::from_json_file("config.json")?;

// 1. 分配从站到组
// slave 1~3 不设置，保持 group=0（伺服驱动，默认组）
for i in 4..=5 {
    master.slave(i).set_group(1);      // 后2个从站 -> 组1（IO模块）
}
// 其余从站保持 group=0（默认组，每周期发送）

// 2. 设置组分频器
master.set_group_cycle_divider(1, 4);   // 组1: 250Hz
// 组0 默认分频器=1（1000Hz），无需设置

// 3. 周期
master.config().set_loop_cycle(1_000_000);      // 1ms

// 4. PDO 丢帧监控（每组独立）
master.events().on_pdo_frame_loss(|_, group, consecutive, _| {
    println!("组 {} 丢帧: 连续={}", group, consecutive);
});

// 5. 启动 — 自动启用有从站的组
master.set_state(EcState::Operational)?;

// 6. 查看组状态
println!("活跃组: {}", master.active_group_count());
println!("组0: {} 个从站", master.group_slave_count(0));
println!("组1: {} 个从站", master.group_slave_count(1));

// 7. 周期回调 (同步, 供 FSoE 等实时控制; PDO 数据通路为内核共享内存指针轮询)
master.events().on_pdo_cyclic_sync(|_| {
    // 仅做快速 PDO 读写
});