EtherCAT总线伺服驱动器硬件方案简直是can总线工作原理的巅峰之作

在构建EtherCAT总线伺服驱动器时,存在多种硬件策略可供选择:(1)纯网络驱动器,不含有脉冲、模拟信号或液晶显示等外围设备。所有命令和操作均通过EtherCAT进行处理。这一方案包括ESC+DSP+FPGA(CPLD),FPGA(IP核)+DSP,以及ARM+ESC。主流的ESC产品包括倍福的ET1100/ET1200,Microchip的LAN9252,以及赫优讯的Netx51/52等。此外,一些集成CPU与ESC功能于一体的方案,如TIAM335X,英飞凌的XMC4800,以及瑞萨电子RZ/T系列,也值得考虑。

无论采取哪种 EtherCAT 伺服驱动器设计,其关键配置对比如下:

重要概念解析:

IP核心:从站IP核心是指实现了一个独立从站,可以处理数据链路、同步事件等硬件任务。尽管可以使用IP核心来替代传统ESC,如ET1100/ET1200,但软件协议栈仍需通过KPA从站协议加载以完成通信。

FPGA:为了实现FPGA功能,通常会利用IPCore来集成EtherCAT通讯和控制逻辑。必要组件包括FMMUs、SyncManagers、DCsupport以及PDI,这些都是可以配置项。

FPGA实施方式有两种:一种是在FPGA中集成软核uC并与主机交互;另一种是仅使用FPGA进行EtherCAT功能,并通过SPI或并口连接到外部主机。在这两种情况下,FPGA硬核如Xilinx ZYNQ也被广泛应用。

总结来说,无论是单片机如DSP、ARM还是AVR,都属于微控制单元(μC)。这些μC配合ESC形成复杂从站,只要它们能够执行从站协议,并通过PDI接口读取相关数据,就能正常工作。在任何从站开发过程中,与EtherCAT数据帧无关的是由ESP负责处理,而我们只需在一个μC上运行从站协议,并确保μC与ESP之间通信适配,即可完成开发,无论该ESP是否为真实物理设备还是基于软件实现。如果使用的是真实物理设备或者基于软件技术仿真的ESPCore,它都能提供相同级别的性能支持,从而让整个系统更加高效稳定地运行。

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