EtherCAT总线伺服驱动器硬件方案竟然融合了can总线通信原理的奇迹
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）纯粹的总线驱动器，不含外设，如脉冲、模拟量或液晶显示。这种方案可以采用ESC+DSP+FPGA（CPLD），FPGA（IP核）+DSP或单一FPGA（软核/硬核+IP）。KPA从站协议通常被加载到DSP、软核或硬核上，这涉及到FPGA中的IP核心与软核技术、高速内部总线的应用和调试难度高。
（2）结合传统驱动器的解决方案。这类方案既支持EtherCAT，又兼容传统脉冲、模拟量等通信方式。可行的选项包括ESC+DSP+FPGA（CPLD），FPGA（IP核心）+DSP，ARM+ESC。市场上的主流ESC产品有倍福ET1100/ET1200，微芯片LAN9252，以及赫优讯Netx51/52等。
此外，还有一些集成CPU和ESC功能于一体的解决方案，如TIAM335X，英飞凌XMC4800以及瑞萨RZ/T系列。此类整合型产品简化了系统设计，但仍需考虑不同硬件配置之间的差异。
无论采取哪种EtherCAT伺服驱动器设计，其重要方面如下：
关于IP核心：从站IP核心是基于软件定义I/O接口的一种实现，它提供了基本与 EtherCAT 通信所需的一些功能。但它并不包含完整从站协议栈，而需要通过KPA来完成。
关于FPGA：为了在FPGAs中实现EtherCAT功能，可以使用ICore来集成相关组件如FieldbusMemoryManagementUnits(FMMUs)、SyncManagers、DCsupport和PDI等。
FPGAs可以以两种形式存在，一是在其上嵌入一个软核uP并与主机进行交互；另一种则是仅用于处理EtherCAT通信部分，并通过SPI或并行接口连接至外部主设备。
FPGA中的硬性内存指的是如Xilinx ZYNQ这样的SoC平台，其中融合了CPU和DMA控制器，为高速数据处理提供强大的支持。
综上所述，无论是使用DSP还是ARM甚至简单单片机，都属于微控制器范畴。而由μC与ESC构成的小型系统称为复杂从站，因为它们不仅要管理IO，还需要执行更复杂任务。而对于这些小型系统来说，只需在μC上运行从站协议，并确保μC与ESC之间良好的通信即可。这意味着，从站在开发过程中，与具体数据帧无关，而是完全依赖于该场景下的来自真实物理环境中的数据获取。在实际应用中，无论是否使用真实物理层面的SCSI卡还是虚拟化后的逻辑层面上的SCSI卡，均不影响最终目标，即收集有关特定操作条件下设备状态信息。如果想要获取详细关于某个操作点当前状况，那么你应该将这个查询请求发送给对应负责监控这一点处状态变化的一个设备或者服务端程序，然后监听返回结果。如果你的需求更加复杂，比如你想根据一定规则去分析这个结果，你可能需要用一个独立的小程序来完成这项工作，这样做的话，你就能把所有相关代码都封装起来，使得整个过程变得更加清晰明了，而且易于维护。
