EtherCAT总线伺服驱动器硬件方案汽车CAN协议的高速奇迹
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（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，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）结合传统驱动器和EtherCAT。这种方案既支持 EtherCAT，又兼容传统脉冲、模拟量等。可用的选项包括ESC+DSP+FPGA（CPLD），FPGA（IP核心）+DSP，ARM+ESC。主流的ESC芯片有倍福ET1100/ET1200、Microchip LAN9252以及赫优讯Netx51/52等。
此外，还有一些集成CPU及ESC功能的解决方案，如TIAM335X、英飞凌XMC4800以及瑞萨RZ/T系列。
无论哪种类型的EtherCAT伺服驱动器，其重要考虑因素如下：
关于IP核心：从站IP核心是一种特殊形式的ESC，它能够处理数据链路同步事件等硬件事件。但是，即使使用了IP核心实现ESC，也需要KPA从站协议栈来完成实际通信逻辑。
关于FPGA：为了利用FPGA实现 EtherCAT 功能，可以通过配置不同的内置模块如 FMMUs, SyncManagers, DCsupport 和 PDI 来实现不同功能。 FPGA 可以分为两大类，一类是在FPGAs上集成 ESC 和一个软件控制单元，然后通过内部高速总线进行交互；另一类则是仅将 EtherCAT 功能集成至 FPGA，并通过 SPI 或并行接口与外部主机进行通信。当涉及到 FPGAs 的硬件编程时，我们可能会谈论 ZYNQ 这样的高级产品。
综上所述，无论是 DSP，ARM 还是简单的一些微控制器如 51 或 AVR，只要它们配备了 ESC，就构成了复杂从站。在这些设备之间必须建立良好的通信机制，以确保能够读取来自 ESC 的相关数据。这意味着开发者的任务并不直接关联于 EtherCAT 数据帧，而是在一个微控制器上加载 KPA 从站协议，并适当地调整其与 ESC 之间的通信方式。不管这个 ESC 是基于真实物理芯片还是 IP 核，都不影响这一点。
