职位描述
岗位定位
负责基于 IgH EtherCAT Master 与 Xenomai 实时框架 的主站软件深度开发与架构优化,精通 EtherCAT 高阶应用层协议(如 FoE 等),实现微秒级确定性通信、高可靠固件/参数管理及工业级实时控制底座,支撑多轴伺服机械臂关节及分布式传感器的底层通信需求。任职要求
任职要求
实时系统与内核(Xenomai 专精)
精通 Xenomai 实时架构:深入理解 Cobalt 核心、I-pipe 中断管道、双内核机制与实时域隔离原理
熟练掌握 Xenomai 实时编程范式(Native/POSIX/RTDM Skin),精通实时任务调度(SCHED_FIFO)、优先级继承、内存锁定(mlockall)与高精度定时器
具备 RTDM 驱动开发经验,能实现用户态/内核态零拷贝通信、共享内存/消息队列/信号量同步,严格避免实时上下文中调用非实时 Linux 系统调用(如 malloc/printf/阻塞型文件IO)
熟悉从 PREEMPT_RT 向 Xenomai 迁移或双框架对比优化路径,能使用 cyclictest、xeno latency、ftrace 进行微秒级抖动分析与调优
了解 IgH 主站与 Xenomai 的编译适配及实时域绑核、中断亲和性配置
EtherCAT 高阶协议(FoE/FSoE 精通)
精通 FoE (File over EtherCAT) 协议(ETG.1000.6):
熟悉邮箱通信机制、文件传输状态机(OpAck/Progress/Error/Abort)、分块传输(Block Transfer)与进度回调
具备 FoE 工程化落地经验:支持从站固件批量升级、ESI/参数文件在线下发、传输失败安全回滚、带宽动态分配与周期任务协同
能基于 IgH libethercat 或底层驱动实现自定义 FoE Client/Server,处理大文件传输时的实时性保障、内存池管理与 CRC 校验
熟悉 FSoE (FailSafe over EtherCAT) 或 EoE (Ethernet over EtherCAT) 原理者优先:
了解安全通信机制、交叉校验(Cross-Check)、黑/灰通道管理、FSoE Frame 结构与 STO/SS1/SBC 联动逻辑
具备安全协议栈集成经验,了解 SIL2/SIL3 认证流程与故障注入测试方法
IgH 主站与工程开发
精通 IgH EtherCAT Master 架构:内核模块(ec_master)、用户态 API、域(Domain)配置、PDO/SDO 映射、DC 同步机制
精通 C/C++,熟悉 Makefile/CMake、交叉编译、内核模块开发规范,具备高实时性代码编写习惯(无锁设计、内存屏障、中断安全)
熟练使用协议分析工具:Wireshark EtherCAT 插件、逻辑分析仪、高速示波器、EtherCAT Analyzer
熟悉 Git、CI/CD 流水线,能输出高质量技术文档、API 说明与故障排查手册
加分项(优先考虑)
有商业化主站(TwinCAT、SoftMotion、KPA)或开源主栈(SOEM、IGH)二次开发及对比优化经验
熟悉 ROS2/DDS 与 Xenomai 实时域的跨域通信集成(如 ros2_control + ethercat_ros2)
具备 TSN(IEEE 802.1Qbv/Qbu/Qcc)与 EtherCAT 融合架构预研经验
有协作机器人、多轴 CNC、半导体装备、医疗机器人等高端装备底层通信架构落地经验
熟悉功能安全标准(ISO 13849 / IEC 61508)及 FSoE 集成认证流程
主要工作职责
基于 IgH + Xenomai 架构开发/优化 EtherCAT 主站,实现 ≤20μs 周期抖动、高精度 DC 同步与多从站确定性通信
设计并实现 FoE 文件传输模块:支持固件在线升级、参数批量下发、断点续传、传输安全校验与失败回滚机制
开发 RTDM 驱动与实时域通信中间件,打通主站控制逻辑、用户态配置工具与底层硬件总线
配合伺服/传感器团队完成高级协议联调(如 FSoE 安全通道、EoE 透传、邮箱自定义服务)
建立主站实时性测试与协议一致性验证体系:压力测试、长周期稳定性、异常注入(断线/热插拔/总线干扰)与恢复验证
跟踪 EtherCAT/TSN/Xenomai 技术演进,完成架构升级、性能调优与技术预研