EtherCAT总线伺服驱动器硬件方案超越485协议和modbus协议的无限可能
在设计EtherCAT总线伺服驱动器的硬件方案时，工程师面临多种选择：（1）纯粹的网络控制器，不带有任何外围设备，如脉冲输出、模拟量输入或显示屏。所有指令和操作都通过EtherCAT总线进行，可以采用ESC+DSP、FPGA（IP核心）+DSP或单一FPGA（软核/硬核+IP）的组合。KPA从站协议需要在DSP、软核或者硬核上实现，挑战在于FPGA中的IP核心与软核技术以及内部高速总线的应用和调试。
（2）结合传统驱动器的解决方案，这种方式既支持EtherCAT，又兼容传统脉冲输出和模拟量输入等，可以考虑使用ESC+DSP+FPGA（CPLD）、FPGA（IP核心）+DSP或ARM处理器搭配ESC。市场上主流的ESC包括倍福公司ET1100/ET1200、微芯片LAN9252以及赫优讯Netx51/52等。
此外，还有一些集成CPU及ESC功能于一体的方案，如TIAM335X系列、三菱电机XMC4800系列以及瑞萨电子RZ/T系列。这些建议不管是哪一种 EtherCAT 伺服驱动器，其关键比较如下：
重要概念解析：
IP核心：从站IP核心是一种特殊类型的ESCs，它们提供了基本的数据链路层功能，但并非完全替代了传统ESCs。它们通常用于简化从站设计，并减少成本。
FPGAs：为了实现高效率通信，开发者可以利用FPGAs来集成EtherCAT相关功能，并通过SPI或者并行接口与主板交互。此外，某些高级型号如ZYNQ还具备可编程处理能力。
从站协议栈：无论使用哪种ESCs，都需要加载KPA从站协议栈才能完成对应协议栈相关任务。
复杂性分析：
DSPs，ARM处理器甚至是简单的小型计算机都能作为μC来工作，而μC加上一个真实物理层(EtherCat Slave Controller)形成复杂从站。当这些μC与真实物理层进行通信时，他们必须遵循特定的逻辑，以便读取来自物理层所需信息。
综上所述，无论采用的硬件如何配置，最终目的都是确保能够顺畅地实现数据交换。在实际应用中，我们并不直接操控EtherCat数据帧，而是依赖于真正负责该任务的是那个控制着整个网络环境运行状态的人物——即我们的真实物理层(ESCS)。对于我们这个角色而言，只需要在任意一个微控制单元中加载正确版本的人工智能程序，以及做好必要准备以适应其与我们的交流需求——例如并行/SPI接口。而不管它最终基于何种形式，即使它是一个内置到系统中的完整逻辑单元还是一个独立存在且独立执行命令的一个小小精灵，它都将成为我们不可分割的一部分，因为它帮助我们理解世界，也让世界更加清晰明了。在这场追求完美沟通的大冒险里，每一步进展都是向着更好的未来迈出的一步！