EtherCAT从站设备使用一个价格低廉的从站控制器芯片。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。EtherCAT协议标准帧结构如图9-21所示。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9-23 EtherCAT子报文结构......
2023-08-29
EtherCAT从站控制芯片
【摘要】：EtherCAT从站控制芯片ESC是实现EtherCAT数据链路层协议的专用集成电路芯片。它处理EtherCAT数据帧，并为从站控制装置提供数据接口。图10-6 ESC结构图它具有以下主要功能：1）集成数据帧转发处理单元，通信性能不受从站微处理器性能限制。每个ESC最多可以提供4个数据收发端口；主站发送EtherCAT数据帧操作被ESC称为ECAT帧操作。表10-1 EtherCAT通信ASIC芯片用户也可以使用IP-Core将EtherCAT通信功能集成到设备控制FPGA中，并根据需要配置功能和规模。使用Altra公司Cyclone系列FPGA和IP-Core的ET18xx功能见表10-2。
EtherCAT从站控制芯片ESC是实现EtherCAT数据链路层协议的专用集成电路芯片。它处理EtherCAT数据帧，并为从站控制装置提供数据接口。ESC结构如图10-6所示。
图10-6 ESC结构图
它具有以下主要功能：
1）集成数据帧转发处理单元，通信性能不受从站微处理器性能限制。每个ESC最多可以提供4个数据收发端口；主站发送EtherCAT数据帧操作被ESC称为ECAT帧操作。
2）最大64KB的双端口存储器DPRAM存储空间，其中包括4KB的寄存器空间和1～60KB的用户数据区，DPRAM可以由外部微处理器使用并行或串行数据总线访问，访问DPRAM的接口称为物理设备接口PDI（Physical Device Interface）。
3）可以不用微处理器控制，作为数字量输入/输出芯片独立运行，具有通信状态机处理功能，最多提供32位数字量输入输出。
4）具有FMMU逻辑地址映射功能，提高数据帧利用率。
5）由存储同步管理器通道SyncManager（SM）管理DPRAM，保证了应用数据的一致性和安全性。(www.chuimin.cn)
6）集成分布时钟（Distribute Clock）功能，为微处理器提供高精度的中断信号。
7）具有E2PROM访问功能，存储ESC和应用配置参数，定义从站信息接口（Slave In-formation Interface，SII）。
ESC由德国BECKHOFF自动化有限公司提供，包括ASIC芯片和IP-Core。目前有2种规格的ASIC从站控制专用芯片：ET1100和ET1200，见表10-1。
表10-1 EtherCAT通信ASIC芯片
用户也可以使用IP-Core将EtherCAT通信功能集成到设备控制FPGA中，并根据需要配置功能和规模。使用Altra公司Cyclone系列FPGA和IP-Core的ET18xx功能见表10-2。
表10-2 IP-Core功能配置
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