1.EtherCAT网络中的主站和从站
EtherCAT网络中主站设备需要在每个网络周期中为各个节点处理、发送和接收帧。在通常情况下，每周期仅需要一个或两个帧就可以完成网段上所有节点的数据通信，主站除了在每个网络周期中处理各节点的帧发送和接收工作外，同时还可以处理应用程序。
EtherCAT从站设备使用一个价格低廉的从站控制器芯片（ESC）。从站不需要微处理器就可以实现EtherCAT通信。
2.EtherCAT协议标准帧和通信协议模型
2005年2月，EtherCAT通过96％的IEC会员投票通过成为IEC规范-IEC／PAS 62407，ISO已经将EtherCAT纳入ISO 15745标准。EtherCAT协议扩展了IEEE 802.3以太网标准，使得数据传输中具有可预测性定时及高准确度同步等特点。这个开放性标准作为IEC 61158的组成部分。
EtherCAT协议标准帧结构如图9-21所示。
图9-21 EtherCAT协议标准帧结构
EtherCAT帧结构的含义见表9-5，子报文结构参量含义见表9-6。
表9-5 EtherCAT帧结构的含义
表9-6 子报文结构参量含义
EtherCAT的通信协议模型如图9-22所示。EtherCAT网络中组态数据或参数的传输是在一个确定的时间中通过一个专用的服务通道进行的。
图9-22 EtherCAT通信协议模型
EtherCAT协议直接以标准以太网的帧格式传输数据，当主控制器和从设备处于同一子网时，EtherCAT协议就替换以太网帧中的IP。数据以过程数据对象（PDO）的形式在主从设备之间传输。每个PDO都包含单个或多个从设备的地址，这种数据加地址的结构（附带用于校验的传输计数位）组成了EtherCAT的报文。每个Ethernet帧可能包含数个报文，而一个控制周期中可能需要多帧来传送所需的所有报文。
EtherCAT子报文结构如图9-23所示。
图9-23 EtherCAT子报文结构
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