EtherCAT总线伺服驱动器硬件方案简直就是技术的巅峰之作而Can协议呢它就像是连接我们世界与未知
在设计EtherCAT总线伺服驱动器的硬件方案时,开发者面临着多种选择。首先是纯粹的EtherCAT解决方案,它不包含任何外设,如脉冲、模拟量或液晶显示屏。所有指令和操作都通过EtherCAT总线进行,可以采用ESC与DSP或FPGA(含IP核)加上DSP的组合,或单独使用FPGA(软核或硬核+IP)。KPA从站协议通常会被加载到DSP、软核或者硬核中,而FPGA中的IP核与软核技术以及内部高速总线的应用和调试则是挑战性的。
另一种方案是将传统驱动器与EtherCAT结合,使得设备能够同时支持两种通信方式。这类方案包括ESC+FPGA(CPLD)、FPGA(IP核)+DSP或ARM+ESC。主流的ESC芯片有倍福公司的ET1100/ET1200、微芯片公司的LAN9252,以及赫优讯公司的Netx51/52等。
此外,还有一些集成CPU及ESC功能于一体的平台,如TIAM335X、英飞凌XMC4800以及瑞萨电子RZ/T系列。此类平台提供了更为紧凑且高效的地理信息系统解决方案,无论采取何种形式,以下几点都是比较重要的问题:
关于IP核心:从站IP核心是一种实现 EtherCAT 从站功能的一种方式,与传统 ESC 类似,它处理数据链路同步事件等硬件事件。但需要注意的是,即使使用了 IP 核来替代 ET1100/ET1200,软件协议栈仍需独立完成,从站协议相关逻辑。
关于 FPGA:为了在 FPGA 中实现 EtherCAT 功能,开发者可以配置 FMMUs, SyncManagers, DCsupport 和 PDI 等模块。实施策略有两条路,一是在 FPGA 上集成 ESC 和一个软核微控制器,并利用内置总线与主机交互;另一种是在 FPGA 只用于 EtherCAT 功能部分,然后通过 SPI 或并口连接到外部主机。在这种情况下,所谓"FPGA 硬核心"指的是像 Xilinx 的 ZYNQ 这样的嵌入式系统平台。
综上所述,无论是 DSP 还是 ARM 微控制器乃至 51 或 AVR 单片机,都可构建复杂从站,其中 μC 与 ESC 之间必须遵循从站协议以便读取相关数据。此过程主要涉及 μC 加载从站协议并适配与 ESC 的通信机制,不论该 ESC 是物理实体还是基于 IP 核实现,只要能执行相应任务即可。而对于实际应用而言,从站在设计时完全忽略了 EtherCAT 数据帧,这个工作由专门负责通信管理的事务处理单元 (TPS) 执行,对于开发者来说,只需关注如何在μC中正确地实现 KPA 从站在 ESP32 上运行,并确保其能够正常地向已经存在于本地网络中的其他设备发送和接收消息,以便它们之间能够协同工作。