EtherCAT总线伺服驱动器硬件方案详解can通信之神通广大
在设计EtherCAT总线伺服驱动器的硬件方案时，开发者面临多种选择：（1）纯粹的网络控制器，不带有任何外设，如脉冲、模拟信号或液晶显示屏。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从站协议通常被加载到DSP、软核或硬核上，技术难点在于FPGA中IP核心与软核技术以及内部高速总线的应用和调试。
（2）结合传统驱动器与网络控制器。这种方案同时支持EtherCAT和传统的脉冲、模拟信号等，可以使用ESC+DSP+FPGA（CPLD）、FPGA（IP核心）+DSP或ARM+ESC这样的配置。主流的ESC芯片包括倍福ET1100/ET1200、微芯LAN9252以及赫优讯Netx51/52等。
此外，还有一些集成CPU及ESC功能的一体化解决方案，如TIAM335X、英飞凌XMC4800以及瑞萨RZ/T系列。此类设备简化了系统设计，但并没有减少对高级硬件知识和复杂通信协议理解的需求。
不论采取何种 EtherCAT 伺服驱动器，无论是哪种硬件架构，其实现关键性质如下：
关于IP核心：从站IP核心是一种替代传统单独 ESC 的方式，它提供了一套完整的从站功能，但实际上它仍然需要 KPA 从站协议栈来完成数据链路层处理和同步事件管理。
关于 FPGA: 在 FPGA 中实现 EtherCAT 功能通常涉及到 IP 核实现 EtherCAT 通信协议，并且可以配置 FMMUs(现场总线内存管理单元)、SyncManagers 和 DCsupport 等功能。
FPGA 实现方式主要有两种，一是将 ESC 功能集成至 FPGA 内部，与主机通过片内总线交互；二是在 FPGA 上仅实现 EtherCAT 功能，然后通过 SPI 或 并口 总线连接至外部主机。
硬核 FPGA 指的是如 Xilinx ZYNQ 这样的高性能处理平台，它能够承担更为复杂的任务。
综上所述，无论是 DSP 还是 ARM 单片机，都可以用作 μC 与 ESC 交互，前提是它们能执行从站协议，并通过 PDI 接口访问相关数据。在大多数情况下，从站在开发过程中并不直接接触到 EtherCAT 数据帧，这些工作由 ESC 负责，而我们只需在一个μC上加载相应从站协议，并确保其与 ESC 之间通信机制适配，即使这个 ESC 是真实物理设备还是基于 IP 核的一般形式。这意味着无论采用何种形式的心臂，只要它符合标准，从站在软件层面看待都是相同的一个整体。
