基于EtherCAT的高速以太网通信从站控制器的设计与实现
文献类型：学位论文
| 作者 | 李启宗 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2010-06-03 |
| 授予单位 | 中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 导师 | 周侗 |
| 关键词 | EtherCAT 从站通信控制器 FPGA 系统验证 时间同步 |
| 其他题名 | Design & Implementation of EtherCAT Fast Ethernet Communication Controller |
| 学位专业 | 控制理论与控制工程 |
| 中文摘要 | EtherCAT是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产厂商的高速以太网标准，EtherCAT以其实时性、可靠性和稳定性，在工业自动化领域，特别是运动控制领域获得了广泛的应用。EtherCAT 协议比较复杂, 目前只有少数几家国外厂商提供专用的EtherCAT 协议从站控制器，而国内EtherCAT技术的研究还很缺乏，应用也都是以购买设备厂商的通信芯片为主，难以掌握其核心技术。因此研究和开发具有自主知识产权的EtherCAT 通信芯片具有广阔的市场前景和重要的科研价值。本文通过深入研究EtherCAT 协议，提出了一套完整的设计方案，并设计出符合EtherCAT协议的从站控制器，为后续EtherCAT 通信芯片的实现打下了坚实的基础。 本文详细的介绍了EtherCAT 从站通信控制器的设计实现过程。首先通过分析EtherCAT 协议以及参考国外现有的芯片资料，结合自身研究，提出了EtherCAT 从站通信控制器的整体设计方案，给出了设计的整体框图；其次在整体设计方案的基础上详细介绍了各个功能模块的实现方法，并以此为基础，采用自顶向下的设计方法，对各个模块进行详细的设计，给出了Verilog语言实现RTL编码以及核心功能模块的结构图，对功能复杂的模块进行了进一步的细化。使用Xilinx公司的XC3S500E 的FPGA芯片设计了一个EtherCAT通信从站控制器，搭建了一个EtherCAT系统测试平台，最后阐述了一致性测试方面的内容。最后搭建了EtherCAT从站控制器的系统级验证环境，进行了系统级验证，充分证实了设计方案的正确性和可行性。在EtherCAT从站控制器中，实现了对时间同步算法功能支持的相关模块，并在系统测试中，对时间同步算法性能进行了测试，并对出现的问题进行了详细的分析讨论。结果表明，该同步算法取得较好的性能。 |
| 索取号 | TP393/L33/2010 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-07-27 |
| 分类号 | TP393 |
| 源URL | [http://ir.sia.ac.cn/handle/173321/9347]  |
| 专题 | 沈阳自动化研究所_工业信息学研究室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李启宗. 基于EtherCAT的高速以太网通信从站控制器的设计与实现[D]. 中国科学院沈阳自动化研究所. 中国科学院沈阳自动化研究所. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：沈阳自动化研究所
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