关键词：
Ethercat slave是什么？
相比其他的有什么特点优势。如何通过FPGA实现Ethercat slave，基于FPGA状态机设计实现EtherCAT从站基本通信链路并作验证。
摘 要： EtherCAT是工业控制领域广泛应用的现场总线之一，从站控制器ESC（EtherCAT Slave Controller）是从站模块实现EtherCAT协议数据通信的关键，对从站控制芯片实现自主可控是工业控制系统国产化研发的重要基础。基于EtherCAT通信协议及基本通信功能逻辑，设计了EBUS编码/解码、Auto-forwarder、Loop-back funcTIon关键通信节点的FPGA状态机，并通过解析各阶段数据状态变化，验证了各节点通信数据的正确性。实验结果表明，基于上述状态机的FPGA实现EtherCAT从站基本通信链路是完全可行的。
0 引言
EtherCAT是由BECKHOFF提出的在工业控制领域获得广泛应用的现场总线之一，该总线具备全双工工作模式，可基于主站（Master）和从站（Slave）连接的模式实现数据传递，且具有低延时、高安全性的特点。EtherCAT从站控制器ESC（EtherCAT Slave Controller）是从站模块实现EtherCAT通信协议的关键，目前国内基于EtherCAT协议的通信功能基本都采用ET1100/ET1200等从站芯片来实现[1-4]。然而，由于这类芯片除基本通信功能外，还具备大量其他功能，而此类额外通信机制并不对我国技术人员公开，造成对此类通信芯片还无法实现完全自主可控，采用有效的安全机制提升系统安全性更是无从谈起。随着工业控制领域的信息安全问题日益突出，此类不可自主可控通信芯片的应用给我国核心控制系统的运行引入一定安全风险。为了实现对控制系统用通信芯片的完全自主可控，基于FPGA实现EtherCAT通信协议的自主化开发显得非常必要，同时也是采用自主安全机制提升通信系统安全能力的重要前提。
基本通信链路是实现收发EtherCAT协议数据的核心，因此，本研究基于EtherCAT协议特征及数据传递机制，设计关键通信节点的FPGA状态机，验证FPGA实现EtherCAT从站控制器基本通信链路功能的可行性，为完善EtherCAT其他通信功能及安全机制奠定重要基础。
1 EtherCAT从站控制器框架
EtherCAT主站与各从站之间的通信链路如图1所示。通信过程中，数据帧遍历所有从站设备，数据帧通过某一从站时，从站设备根据报文命令分析寻址到本机报文并进行读/写数据到指定位置，数据帧到达最后一个从站后，该从站把处理后的数据帧发送给主站。主站收到此上行电报后处理返回数据，一次通信结束[5-6]。
EtherCAT从站控制器主要包括数据帧处理单元、EBUS接口编码/解码模块、Auto-forwarder模块、Loop-back funcTIon模块等。以ET1100/ET1200从站控制器为例，其内部框架如图2所示，主要包括MII、EBUS接口，EtherCAT数据帧处理单元，现场总线内存管理单元（FMMU，Fliedbus Memory Management Unit），存储同步管理通道（SM，SyncManager），分布时钟，PDI接口，ESC地址空间（包括寄存器和用户数据存储器），EEPROM控制，以及状态控制、中断、看门狗和物理层管理等部分。
倍福ethercat通信协议详细解析
...用层(ApplicationLayer)2.9设备配置(DeviceProfile)2.10主站设计2.11从站设计应用层(ApplicationLayer)3.13.2EtherCATSlaveImplementation(从站实现)应用实例4.1主站操作系统(RTAI)4.2主站EtherCAT程序(IGH)4.3主站应用开发(LinuxCNC)4.4ET12004.5从站程序设计4.6实验测... 查看详情
国产arm+fpga+ad低成本高性能数据采集卡方案
前言近年来，随着中国新基建、中国制造2025的持续推进，单ARM处理器越来越难胜任工业现场的功能要求，特别是能源电力、工业控制、智慧医疗等行业通常需要ARM+FPGA架构的处理器平台来实现特定的功能，例如... 查看详情
glm国产大模型训练加速：性能最高提升3倍，显存节省1/3，低成本上手(代码片段)
作者｜BBuf、谢子鹏、冯文2017年，Google提出了Transformer架构，随后BERT、GPT、T5等预训练模型不断涌现，并在各项任务中都不断刷新SOTA纪录。去年，清华提出了GLM模型（https://github.com/THUDM/GLM），不同... 查看详情
[国产plc]耐特运营plc在多色印刷机械怎样运用
上胶、贴锡、刷黄、印花、裁切，纸钱机多道控制系统（多色套色印刷机械）系统功能印刷机械重点难点在于在印制多种配色时，由于机械偏差导致多种颜色的印制出现套色位移偏差，印刷机的套色成为印刷行业的一个重点攻克... 查看详情
基于国产aｒm+fpga+codesys运动控制平台的智能人机交互系统设计
...领域智能保护装置显示系统的需求，提出了一种基于国产AＲM处理器和FPGA的智能人机交互系统的设计方案。该方案重点阐述了智能人机交互系统的功能架构及硬件设计方案，并介绍了数据交换和人机交互的软件设计流... 查看详情
基于国产aｒm+fpga+codesys运动控制平台的智能人机交互系统设计
...领域智能保护装置显示系统的需求，提出了一种基于国产AＲM处理器和FPGA的智能人机交互系统的设计方案。该方案重点阐述了智能人机交互系统的功能架构及硬件设计方案，并介绍了数据交换和人机交互的软件设计流... 查看详情
如何快速实现canopen网络的组建与配置
1.CANopen从站/主站特点 具有网络管理（NetworkManagement：简称NMT）主机功能的设备通常被称为CANopen主站设备，通常也具有服务数据（ServiceDateObject：简称SDO）客户端功能。反之具有网络管理（NMT）从机功能的设备通常被称为CAN... 查看详情
基于fpga状态机设计实现ethercat从站
...具备全双工工作模式，可基于主站（Master）和从站（Slave）连接的模式实现数据传递，且具有低延时、高安全性的特点。EtherCAT从站控制器ESC（EtherCATSlaveContro 查看详情
电脑可以直接连接canopen设备吗
...实现！参考技术A不可以，得需要一个网关设备，CANopen主从站模块 参考技术B1.CANopen从站/主站特点具有网络管理（NetworkManagement：简称NMT）主机功能的设备通常被称为CANopen主站设备，通常也具有服务数据（ServiceDateObject：简称SDO... 查看详情
国产边缘ai芯片
...c;这样才能让AI功能大面积部署。AspenCore分析师团队从15家国产AI芯片厂商中挑选出15个国产边缘/端侧AI芯片，这些公司包括：瑞芯微、全志、清微智能、酷芯微、亿智电子、时识科技、九天睿芯、杭州国芯、知存科技、爱... 查看详情
基于stm32+fpga的多轴运动控制器的设计
...等自动化设备控制系统的核心。为保证控制器的实用性、实时性和稳定性，提出一种以STM32为主控制器、FPGA为辅助控制器的多轴运动控制器设计方案。给出了运动控制器的硬件电路设计，将S形加减速算法融入运动控制器&... 查看详情
一个低成本的foc控制方案分享
...”福利干货，第一时间送达通常小体积封装的MCU有着成本较低的优势，被广泛用于BLDC电机的六步方波控制中，此类应用对MCU的各类资源要求较低，小体积封装的MCU往往能够胜任。而基于FOC的PMSM电机开发中，对... 查看详情
一个低成本的foc控制方案分享
...”福利干货，第一时间送达通常小体积封装的MCU有着成本较低的优势，被广泛用于BLDC电机的六步方波控制中，此类应用对MCU的各类资源要求较低，小体积封装的MCU往往能够胜任。而基于FOC的PMSM电机开发中，对... 查看详情
一个低成本的foc控制方案分享
...”福利干货，第一时间送达通常小体积封装的MCU有着成本较低的优势，被广泛用于BLDC电机的六步方波控制中，此类应用对MCU的各类资源要求较低，小体积封装的MCU往往能够胜任。而基于FOC的PMSM电机开发中，对... 查看详情
如何利用canopen控制伺服电机
答：国产PLC厂家：矩形科技生产的N80系列小型PLC，也支持CANopen协议。矩形科技的N80-CAN系列小型PLC，即可以作为主站，也可作为从站。 它符合 CANopen 规范 DS301rev. 4.2 (从站) 和 DSP302，第 1-5 部... 查看详情
快速低成本动画视频课
...捉和动作录制：通过连接摄像头和麦克风，可以实时捕捉演员的面部表情和声音，并将其应用到虚拟角色上，从而使角色的表情和口型与演员保持同步。身体动作捕捉和录制：可以使用键盘或外部设备（如... 查看详情
有哪些国产数据库？哪个比较好？真的不如国外产品么？
...经上升到一个很高的高度。随着国家对数据安全的重视,国产数据库开始走进中国个大企业，其中不乏政府、国企。实时数据库系统是开发实时控制系统、数据采集系统、CIMS系统等的支撑软件。在流程行业中，大量使用实时数据... 查看详情
[国产plc]耐特来源plc在铅酸电池固化烘干室plc控制系统上如何运用
铅酸电池固化室控制系统系统功能电池极板固化室全自动控制系统主要用于蓄电池极板固化过程的自动控制，对固化室进风、加温、加湿、循环鼓风、排风等设备按极板固化各阶段所要求的温度、湿度要求进行自动控制，增强产... 查看详情