本研究提出了一套完整的基于Linux嵌入式平臺的EtherCAT主站系統(tǒng)設(shè)計方案，旨在打通整個EtherCAT協(xié)議技術(shù)環(huán)節(jié)。從主站和從站的硬件層面到軟件層面再到上位機軟件，開發(fā)出整套擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的EtherCAT主站系統(tǒng)。設(shè)計EtherCAT從站模塊，選用從站控制芯片ET1100設(shè)計通信板，STM32單片機設(shè)計控制板，將通信板和控制板通過SPI總線接口組合，組成兩套從站模塊，分別實現(xiàn)數(shù)字輸入信號檢測和模擬輸入信號檢測的功能。設(shè)計EtherCAT主站模塊，選用基于AM3358處理器的BeagleBone Black作為Linux嵌入式開發(fā)平臺，并且在該平臺上運行集成Xenomai實時補丁的Linux操作系統(tǒng)，接著在操作系統(tǒng)上構(gòu)建IgH EtherCAT Master for Linux開源框架和配置開發(fā)環(huán)境，最后基于這套開源框架進(jìn)行應(yīng)用程序的設(shè)計，完成整套主站模塊設(shè)計。設(shè)計EtherCAT主站程序的兩種交互模式，一種是基于命令行操作的控制臺模式，還有一種是基于Qt開發(fā)的圖形用戶界面模式。用戶可以通過任意模式，實現(xiàn)過程數(shù)據(jù)通信和服務(wù)數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)讀寫，并且執(zhí)行一些其他的必要功能操作。結(jié)果表明，從站模塊的基本功能實現(xiàn)，可以有效檢測輸入的數(shù)字信號和模擬信號。主站模塊的基本功能實現(xiàn)，可以與從站模塊建立起有效的過程數(shù)據(jù)通信和服務(wù)數(shù)據(jù)通信，性能上同步誤差在ns級，報文的傳輸時間在us級，通訊抖動在us級別，可以滿足工業(yè)控制系統(tǒng)對實時性的要求。控制臺模式和圖形用戶界面模式交互有效。
標(biāo)簽：
linux
嵌入式
ethercat
上傳時間：
2022-05-22
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