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EtherCAT从控制器利用EEPROM来存储EtherCAT从站信息（ESI），EEPROM的大小根据ESC（EtherCAT从站控制器）的不同而有所差异，通常支持从1 Kbit到4 Mbit的容量。为了简化设计，EtherCAT从控制器还支持通过微控制器来模拟EEPROM，从而省略物理EEPROM的使用。
i.MX RT 1180采用了一个外挂的EEPROM来实现EtherCAT从站信息存储功能。在使用EtherCAT功能前，需要在EEPROM中预先烧写相关信息，以确保i.MX RT 1180的EtherCAT模块能够正常工作。EEPROM中的内容既可以被从站应用层读取，也可以由EtherCAT主站来读取和修改。
EEPROM内容的烧写通常有两种方法：一种是在从站生产时预先烧写好，另一种是在主站扫描到从站后由主站来动态烧写。然而，由于i.MX RT 1180的EtherCAT模块在启动时需要读取EEPROM中的配置信息，如果无法读取到内容，可能会影响其MDIO的工作，进而无法正确配置外部PHY，导致主站无法扫描到从设备。因此，建议在实际部署前，预先在EEPROM中烧写好必要的信息。
一旦EEPROM中的内容被预先烧写好，从站就可以被EtherCAT主站正常扫描到。之后，如果需要修改EEPROM中的内容，可以直接通过EtherCAT主站进行动态修改。这种方式不仅简化了从站的生产流程，也提供了更加灵活的配置和管理能力。
EEPROM数据结构如下图所示：
EtherCAT从控制器的EEPROM中，内容被分为几个区域，其中前64个字节（0至63）是协议规定的必要信息，而后续的内容则是可选的。具体来说，前8个字节（0到7）是ESC配置区域（如下图所示），这些值在芯片上电后会被自动读取，并用于配置EtherCAT模块的工作模式。
下图是EtherCAT控制四电机套件对应EEPROM 0-7的EEPROM内容
根据协议可知每个字的值：
|
字0（PDI Control） |
0x0C80 |
|
字1（PDI Configuration） |
0xEE84 |
|
字2（Pulse Length of SYNCSignals） |
0x000A |
|
字3（Extended PDI Configuration） |
0x0000 |
|
字4（Configured Station Alias） |
0x0000 |
|
字5（Reserved） |
0x0000 |
|
字6（Reserved） |
0x0000 |
|
字7（Checksum） |
0x0080 |
比如字0 取值0x0C80，我们可以知道i. MX RT1180的EtherCAT模块寄存器地址0x0140的取值就是0x80，地址0x0141的取值就是0x0C
EEPROM（字8-15）区域为产品标识区：包括厂商标识（VendorID）、产品码（ProductCode）、版本号（RevisionNo）和序列号（SerialNo），各占两个字。
当主站开始扫描设备时，就是通过这里的信息来分辨从站是什么设备。关于这8个字的定义EtherCAT规范如下：
下图是EtherCAT控制四电机套件对应EEPROM（字8-15）的EEPROM内容
根据协议可知每个字的值：
|
字8-9（Vendor ID） |
0xE00004D8 |
|
字10-11（Product Code） |
0x00000002 |
|
字12-13（Revision Number） |
0x00000011 |
|
字14-15（Serial Number） |
0x00000000 |
EEPROM字16-字63区域存储的信息，包括邮箱配置等信息。EtherCAT规范如下：
下图是 EtherCAT控制四电机套件对应EEPROM 16-63的EEPROM内容
其中部分字含义如下：
|
字16-19（reserved） |
0x00000000 |
|
字20（Bootstrap Receive Mailbox Offset） |
0x0000 |
|
字21（Bootstrap Receive Mailbox Size） |
0x0000 |
|
字22（Bootstrap Send Mailbox Offset） |
0x0000 |
|
字22（Bootstrap Send Mailbox Size） |
0x0000 |
|
字23（Standard Receive Mailbox Offset) |
0x1000 |
|
字24（Standard Receive Mailbox Size） |
0x0080 |
|
字25（Standard Send Mailbox Offset) |
0x1080 |
|
字26（Standard Send Mailbox Size） |
0x0080 |
|
字26（Mailbox Protocol) |
0x0004 |
其中的字26值为0x0004，表示邮箱使用的协议是COE，这与我们之前分析的代码是一致的。
从字64开始，存储的是一系列分类附加信息，这些信息的类型丰富多样，涵盖了字符串、通用信息、FMMU信息、同步管理器信息、TxPDo、RxPDo，以及分布时钟等多个方面。这些信息并非必填项，是否填写取决于主站的具体要求。
如果主站系统如TwinCAT或IGH，这些附加信息即使不填写也无妨，因为主站会依赖其内部存储的XML文件来自动读取和解析所需的信息。然而，在另一种情况下，如果主站系统为SOEM或其他不支持XML文件读取的系统，那么这些分类附加信息就变得尤为重要，必须填写完整。这是因为这些主站需要这些附加信息来正确配置和通信与从站。
接下来，我们将简要介绍一些常用的分类附加信息。这些数据结构的组织方式相对统一，通常以一个2字节的类型名开始，紧接着是2字节的数据长度字段，用以指示随后数据信息的具体长度，最后则是根据数据长度定义的实际数据信息内容。
其中类型名的取值如下图所示：
我们首先看STRINGS（字符串）类型，字符串用于给后面的分类附加信息标注名字。当分类附加信息类型值是10（十进制）时，表示接下来这段数据是字符串，字符串数据结构如下图所示
下图是 EtherCAT控制四电机套件对应EEPROM 字符串内容：
根据协议解析如下：
|
地址 |
值 |
含义 |
|
0x0080 |
0x000A |
10，表示接下来的信息是字符串 |
|
0x0082 |
0x0037 |
55，表示接下来字符串段一共55个字（110个字节） |
|
0x83 |
0x0A |
10，一共10个字符串 |
|
0x84 |
0x17 |
23，第一个字符串一共23个字节 |
|
0x85-0x9C |
........ |
XXXXXRT118X-SERVO-MOTOR |
|
0x9D |
0x04 |
4，第二个字符串一共4个字节 |
|
0x9E-0xA1 |
........ |
ECAT |
|
0xA2 |
0x08 |
8，第三个字符串一共8个字节 |
|
0xA3-0xAA |
........ |
Synchron |
|
0xAB |
0x08 |
2，第四个字符串一共2个字节 |
|
0xAC-0xAD |
........ |
DC |
|
... ... |
... ... |
后面类似 |
我们再来看FMMU，当分类附加信息类型值是40（十进制）时，表示接下来这段数据是FMMU信息，结构如下图所示
下图是 EtherCAT控制四电机套件对应EEPROM FMMU内容：
根据协议解析如下：
|
地址 |
值 |
含义 |
|
0x0116 |
0x0028 |
40，表示接下来的信息是FMMU |
|
0x0118 |
0x0002 |
FMMU信息段一共2个字（4个字节） |
|
0x011A |
0x01 |
FMMU0用于过程数据输出 |
|
0x011B |
0x02 |
FMMU1用于过程数据输入 |
|
0x011C |
0x03 |
FMMU2用于邮箱状态读取 |
|
0x011D |
0xFF |
FMMU3未使用 |
我们再来看SyncM(同步管理器)，当分类附加信息类型值是41（十进制）时，表示接下来这段数据是SyncM信息，结构如下图所示
下图是EtherCAT控制四电机套件对应EEPROM SyncM内容：
根据协议解析如下：
|
地址 |
值 |
含义 |
|
0x011E |
0x0029 |
41，表示接下来的信息是SyncM |
|
0x0120 |
0x0010 |
SyncM信息段一共16个字（32个字节） |
|
0x0122 |
0x1000 |
SM0物理起始地址：0x1000 |
|
0x0124 |
0x0080 |
SM0长度：0x0080 |
|
0x0126 |
0x26 |
SM0控制寄存器：0x26 |
|
0x0127 |
0x00 |
SM0状态寄存器：0x00 |
|
0x0128 |
0x01 |
SM0使能寄存器：0x01，使能 |
|
0x0129 |
0x01 |
SM0类型寄存器：0x01，用于邮箱输出 |
|
0x012A |
0x1080 |
SM1物理起始地址：0x1000 |
|
0x012C |
0x0080 |
SM1长度：0x0080 |
|
0x012E |
0x22 |
SM1控制寄存器：0x22 |
|
0x012F |
0x00 |
SM1状态寄存器：0x00 |
|
0x0130 |
0x01 |
SM1使能寄存器：0x01，使能 |
|
0x0131 |
0x02 |
SM1类型寄存器：0x02，用于邮箱输入 |
|
0x0132 |
0x1100 |
SM2物理起始地址：0x1100 |
|
0x0134 |
0x0006 |
SM2长度：0x0006 |
|
0x0136 |
0x22 |
SM2控制寄存器：0x64 |
|
0x0137 |
0x00 |
SM2状态寄存器：0x00 |
|
0x0138 |
0x01 |
SM2使能寄存器：0x01，使能 |
|
0x0139 |
0x02 |
SM2类型寄存器：0x03，用于过程数据输出 |
|
0x013A |
0x1080 |
SM3物理起始地址：0x1400 |
|
0x013C |
0x0080 |
SM3长度：0x0006 |
|
0x013E |
0x22 |
SM3控制寄存器：0x20 |
|
0x013F |
0x00 |
SM3状态寄存器：0x00 |
|
0x0140 |
0x01 |
SM3使能寄存器：0x01，使能 |
|
0x0141 |
0x02 |
SM3类型寄存器：0x04，用于过程数据输入 |
接下来我们再来看TXPDO（输出过程数据）以及RXPDO（输入过程数据），当分类附加信息类型值是50（十进制）时，表示接下来这段数据是TXPDO信息，当分类附加信息类型值是51（十进制）时，表示接下来这段数据是RXPDO信息，结构如下图所示
其中Entry格式入下图所示：
下图是EtherCAT控制四电机套件对应TxPDO以及RxPDO内容：
根据协议解析如下：
|
地址 |
值 |
含义 |
|
0x0142 |
0x0032 |
50，表示接下来的信息是TxPDO |
|
0x0144 |
0x000C |
TxPDO信息段一共12个字（24个字节） |
|
0x0146 |
0x1A01 |
PDO索引 |
|
0x0148 |
0x02 |
子索引数量：一共2个 |
|
0x0149 |
0x03 |
相关联的同步管理器SM3 |
|
0x014A |
0x00 |
DC同步 |
|
0x014B |
0x05 |
名称索引 |
|
0x014C |
0x0010 |
PDO固定内容，不允许修改 |
|
下面是TxPDO具体内容 |
||
|
0x14E |
0x6041 |
条目1主索引 |
|
0x150 |
0x00 |
子索引0x00 |
|
0x151 |
0x06 |
名称索引0x06，参考附加信息字符串内容，“Status Word” |
|
0x152 |
0x06 |
数据类型0x06，UINT |
|
0x153 |
0x10 |
数据长度(bit)，表示该条目共16个bit |
|
0x154 |
0x0000 |
Flags，备用 |
|
0x156 |
0x6064 |
条目2主索引 |
|
0x158 |
0x00 |
子索引0x00 |
|
0x159 |
0x07 |
名称索引0x07，参考附加信息字符串内容，“ActualPosition” |
|
0x15A |
0x04 |
数据类型0x04，DINT |
|
0x15B |
0x20 |
数据长度(bit)，表示该条目共32个bit |
|
0x15C |
0x0000 |
Flags，备用 |
|
地址 |
值 |
含义 |
|
0x015E |
0x0033 |
51，表示接下来的信息是RxPDO |
|
0x0160 |
0x000C |
TxPDO信息段一共12个字（24个字节） |
|
0x0162 |
0x1601 |
PDO索引 |
|
0x0164 |
0x02 |
子索引数量：一共2个 |
|
0x0165 |
0x02 |
相关联的同步管理器SM2 |
|
0x0166 |
0x00 |
DC同步 |
|
0x0167 |
0x08 |
名称索引 |
|
0x0168 |
0x0010 |
PDO固定内容，不允许修改 |
|
下面是RxPDO具体内容 |
||
|
0x16A |
0x6040 |
条目1主索引 |
|
0x16C |
0x00 |
子索引0x00 |
|
0x16D |
0x09 |
名称索引0x09，参考附加信息字符串内容，“Control Word” |
|
0x16E |
0x06 |
数据类型0x06，UINT |
|
0x16F |
0x10 |
数据长度(bit)，表示该条目共16个bit |
|
0x170 |
0x0000 |
Flags，备用 |
|
0x172 |
0x607A |
条目2主索引 |
|
0x174 |
0x00 |
子索引0x00 |
|
0x175 |
0x07 |
名称索引0x0A，参考附加信息字符串内容，“TargetPosition” |
|
0x176 |
0x04 |
数据类型0x04，DINT |
|
0x177 |
0x20 |
数据长度(bit)，表示该条目共32个bit |
|
0x178 |
0x0000 |
Flags，备用 |
上面目前只列出了一个电机的TxPDO以及RxPDO的信息，其他三个电机TxPDO以及RxPDO的信息可以根据实际需求添加。
TxPDO以及RxPDO具体使用方法可以参考CiA402中的描述
