9 附录：P-Net

9.1 P-Net简介

P-Net是rt-labs开发的一个ProfiNET从站协议栈，用C语言编写，实现了一致性A和B，RT，多网口等。
在此之前，想要实现ProfiNET从站必须使用CODESYS等付费协议栈或者NetX等专用芯片。

官方的开源存储库在 rtlabs-com/p-net ，默认分支是public，主要是删除了demo程序。之前的代码可在master分支里看到。
p-net有一个第三方衍生的c++版本叫做 profipp ，c++编程、自动生成GSDML。不过缺少文档，注释也少，有点看不懂。
还有个三方移植在H723ZG上的，叫做 p-net-stm32 。淘宝闲鱼有人卖基于stm32+w5500+交换机的，但固件不开源。

本文主要讨论官方p-net在linux平台下的应用。

9.2 确定需求

P-Net支持的功能很丰富，但我们的需求很简单，只需要和西门子建立通讯、周期稳定即可。要求主要是如下几点：

• 可从博图上设置名称和ip
• 实时级别RT，单网口，周期4ms
• InOut 64 Byte，类似codesys做从站
• 可扩展模块，为将来升级做准备

确定好需求后，我们开始看p-net内置的sample，并尝试跑起来。

9.3 平台搭建

系统建议debian12，打preempt补丁。可以参考 LinuxCNC 。
安装依赖项：sudo apt install cmake git
IDE推荐QT：sudo apt install qt6-base-dev qtcreator

apt源里的qtcreator版本一般都比较老，要新版的可以到 qt-creator/releases 下载最新版，不过相关依赖例如gdb、libxcb等需要手动安装。还需要注意的是虚拟机里可能会有问题，建议在物理机上跑。

9.4 Sample例程

在编译Sample例程之前，我们要处理一下git问题。以下源代码基于 p-net/tree/master 。
P-Net依赖很少，但osal和googletest在国内环境不太好git。我们需要对原始cmake文件做一点小小的修改。

1. 从 p-net/tree/master 下载P-Net主体源代码，解压到设备中，目录结构~/profinet/p-net。
2. 从 rtlabs-com/osal 下载osal源代码，解压到p-net源码根文件夹中，目录名osal（~/profinet/p-net/osal）。
3. 编辑CMakeLists.txt，屏蔽46行的#include(AddOsal)，并在228行添加add_subdirectory (osal)

这样就可以跳过osal的git。然后我们正常build：

cd ./profinet
cmake -B build -S p-net -DBUILD_TESTING=OFF -DUSE_SCHED_FIFO=ON

DBUILD_TESTING=OFF可以跳过gtest依赖，我们作为使用者也不需要测试环境。FIFO调度在rt系统上有助于增加实时性。
编译完成后，我们可以找到~/profinet/build文件夹，里面就是编译后的二进制文件了。
可以sudo ~/profinet/build/pn_dev -h打印信息。通常使用sudo ~/profinet/build/pn_dev -i eth0来指定网口运行。
例程的GSDML文件在~/profinet/p-net/samples/pn_dev下。

9.5 例程之上的修改

作为应用工程师，我们尽量在已有代码上做修改。P-Net模块很适合作为一个独立的后台程序运行，对外使用ProfiNET通讯，对内使用SharedMemory通讯。我们采用和CODESYS一致的POSIX方法，具体可以参考4.8章节的共享内存示例代码，数据的处理在sampleapp_common.c的app_cyclic_data_callback中，按实际需求编写用户代码。

在正常通过终端编译之后，用QtCreator加载CMakeLists.txt，并将现有build文件夹作为生成目录，勾选Run as root user。后面就可以用QtCreator开发。
GSDML只能手动修改，不过不复杂，主要是改Vendor、Device信息和插槽，这里举例把0x130作为8个usint输入：

         <ModuleList>
            <ModuleItem ID="IDM_30" ModuleIdentNumber="0x00000030">
               <ModuleInfo>
                  <Name TextId="TOK_Name_Module_I8"/>
                  <InfoText TextId="TOK_InfoText_Module_I8"/>
                  <HardwareRelease Value="1.0"/>
                  <SoftwareRelease Value="1.0"/>
               </ModuleInfo>
               <VirtualSubmoduleList>
                  <VirtualSubmoduleItem ID="IDSM_130" SubmoduleIdentNumber="0x0130" MayIssueProcessAlarm="true">
                     <IOData>
                        <Input Consistency="All items consistency">
                           <DataItem DataType="Unsigned8" TextId="TOK_Input_DataItem_1" UseAsBits="false" />
                           <DataItem DataType="Unsigned8" TextId="TOK_Input_DataItem_2" UseAsBits="false" />
                           <DataItem DataType="Unsigned8" TextId="TOK_Input_DataItem_3" UseAsBits="false" />
                           <DataItem DataType="Unsigned8" TextId="TOK_Input_DataItem_4" UseAsBits="false" />
                           <DataItem DataType="Unsigned8" TextId="TOK_Input_DataItem_5" UseAsBits="false" />
                           <DataItem DataType="Unsigned8" TextId="TOK_Input_DataItem_6" UseAsBits="false" />
                           <DataItem DataType="Unsigned8" TextId="TOK_Input_DataItem_7" UseAsBits="false" />
                           <DataItem DataType="Unsigned8" TextId="TOK_Input_DataItem_8" UseAsBits="false" />
                        </Input>
                     </IOData>
                     <ModuleInfo>
                        <Name TextId="TOK_Name_Module_I8"/>
                        <InfoText TextId="TOK_InfoText_Module_I8"/>
                     </ModuleInfo>
                  </VirtualSubmoduleItem>
               </VirtualSubmoduleList>
            </ModuleItem>

记得要同步修改app_gsdml.h中的信息和size，以及sampleapp_common.c中的数据处理。

9.6 结尾

有点可惜的是P-Net还不是真正的开源，收费模式和QT类似。现有demo的功能还是稍微复杂了点，能像igh那样作为独立服务就好了。