POWERLINK是一个实时以太网的技术规范和方案，它是一个技术标准，用户可以根据这个技术标准自己开发一套代码，也就是POWERLINK的具体实现。POWERLINK的具体实现有多个版本，如ABB公司的POWERLINK运动控制器和伺服控制器、赫优讯的从站解决方案以及SYSTEC的解决方案等。
OperPOWERLINK是一个C语言的解决方案，它最初是SYSTEC的商业收费方案，后来被B＆R公司买断版权。为了推广POWERLINK，B＆R将源代码开放。现在这个方案由B＆R公司和SYSTEC共同维护。
目前常用的POWERLINK方案有两种：基于MCU/CPU的C语言方案和基于FPGA的Verilog HDL方案。C语言的方案以OpenPOWERLINK为代表。下面仅介绍C语言方案。
1.C语言实现方案
该方案最初由SYSTEC开发，B＆R公司负责后期的维护与升级。该方案包含了POWER-LINK完整的3层协议：物理层、数据链路层和CANopen应用层。其中数据链路层和CANo-pen应用层采用C语言编写，因此该方法可运行于各种MCU/CPU平台。该方案性能的优劣取决于运行该方案的软硬件平台的性能，例如MCU/CPU的主频、操作系统的实时性等。
（1）硬件平台
该方案可支持ARM、DSP和X86 CPU等平台，物理层采用MCU/CPU自带的以太网接口或者外接以太网。该方案如果运行于FPGA中，需要在FPGA内实现一个软的处理器，如Nios或Microblaze。数据链路层和CANopen应用层运行于MCU/CPU之上。
（2）软件平台
该方案可支持VxWorks、Linux和Windows等各种操作系统。在没有操作系统的情况下，也可以运行。POWERLINK协议栈在软件上需要高精度时钟接口和以太网驱动接口。由于POWERLINK协议栈的行为由定时器触发，即什么时刻做什么事情，因此如果需要保证实时性，就需要操作系统提供一个高精度的定时器，以及快速的中断响应。有些操作系统可以提供高精度的时钟接口，有些则不能。定时器的精度直接影响POWERLINK的实时精度，如果定时精度在毫秒级，那么POWERLINK的实时性也只能达到毫秒级，例如在没有实时扩展的Windows上运行POWERLINK，POWERLINK的最短周期、时隙精度都在毫秒级。如果希望POWERLINK的实时精度达到微秒级，则需要提供微秒级的定时器接口给POWERLINK协议栈。大部分操作系统无法提供微秒级的定时器接口，对于这种情况，需要用户根据自己的硬件编写时钟的驱动程序，直接从硬件上得到高精度定时器接口。另外，POWERLINK需要实时地将要发送的数据发送出去，对接收到的数据帧要实时处理，因此对以太网数据收发的处理，也会影响POWERLINK的实时性，故需要以太网的驱动程序也是实时的。对于有些系统，如VxWorks，POWERLINK可以采用操作系统本身的以太网驱动程序，而对于有些系统，需要用户根据自己的硬件编写以太网驱动程序。
（3）基于Windows的方案
基于Windows的OpenPOWERLINK解决方案，以太网驱动采用Wincap。由于Windows本身的非实时性，导致该方案的实时性成本不高，循环周期最短为3～5ms，抖动为1ms左右，因此该方案可用于实时性要求不高的应用场合，或者用于测试。
该方案的好处是运行简单，不需要额外的硬件，一台带有以太网的普通PC就可以运行。
（4）基于Linux的方案
OpenPOWERLINK需要Linux的内核版本为2.6.23或者更高。
（5）基于VxWorks的方案(www.chuimin.cn)
POWERLINK运行在MUX层之上。
该方案使用了VxWorks本身的以太网驱动程序，OpenPOWERLINK需要一个高精度的时钟，否则性能会受到影响。基于VxWorks的高精度的时钟，通常由硬件产生，用户往往需要根据自己的硬件编写一个高精度时钟的驱动程序。
（6）基于FPGA的方案
OpenPOWERLINK采用C语言编写，如果要在FPGA中运行C语言编写的程序，需要一个软核，其结构如图10-10所示。
一个基于FPGA的POWERLINK最小系统需要如下硬件：
1）FPGA：可以选用ALTERA或者XILLINX。需要逻辑单元数在5000Les以上，对于ALTERA可以选择CYCLONE4CE6以上，对于XILLINX可以选择spartan6。
2）外接SRAM或SDRAM：需要521 kB的SRAM或者SDRAM，与FPGA的接口为16位或者32位。
图10-10 基于FPGA的POWERLINK的结构
3）EPCS或者FLASH配置芯片：需要2MB以上的EPCS或FLASH配置芯片来保存FP-GA的程序。
4）拨码开关：因为POWERLINK是通过节点号来寻址的，每个节点都有一个Node ID，可以通过拨码开关来设置节点的Node ID。
5）以太网的PHY芯片：需要1个或2个以太网PHY芯片。我们在FPGA里用VHDL实现了一个以太网HUB，因此如果有两个PHY，那么在做网络拓扑的时候就很灵活，如果只有一个PHY那就只能做星形拓扑。POWERLINK对以太网的PHY没有特别的要求，从市面上买的PHY芯片都可以使用。注意，建议PHY工作在RMII模式。
可以把FPGA当作专门负责POWERLINK通信的芯片。FPGA与用户的MCU之间可以通过并行16/8位接口、PC104、PCIe或者SPI接口通信。我们在FPGA里实现了一个双口RAM，作为FPGA中的POWERLINK与用户MCU数据交换区。
在同一个FPGA上，除了实现POWERLINK以外，用户还可以把自己的应用加到该FP-GA上，例如用FPGA做一个带有POWERLINK的I/O模块，该模块上除了带有POWERLINK外，还有I/O逻辑的处理。
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