基于嵌入式Linux的EtherCAT主站系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線過緩的通信速率已成為伺服控制系統(tǒng)發(fā)展的“瓶頸”，嚴(yán)重阻礙了伺服控制系統(tǒng)的發(fā)展。EtherCAT的出現(xiàn)，徹底解決了這一問題，它憑借超高的通信速率等諸多優(yōu)勢(shì)，很快在控制運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域占據(jù)了主導(dǎo)地位。但當(dāng)前的EtherCAT主站主要基于PC機(jī)開發(fā)，其質(zhì)量和體積過大，在很多場(chǎng)合并不適用，因此本文開發(fā)了基于ARM平臺(tái)的EtherCAT主站。
　　本文首先詳細(xì)剖析了EtherCAT技術(shù)及原理，然后搭建了基于ARM9和DM9000以太網(wǎng)控

2、制芯片的EtherCAT主站硬件平臺(tái)，并進(jìn)行了軟件代碼的整體設(shè)計(jì)，把整個(gè)代碼分為3層，共5個(gè)模塊，進(jìn)行軟件的層次化開發(fā)。
　　最底層的EtherCAT驅(qū)動(dòng)程序，負(fù)責(zé)完成硬件數(shù)據(jù)幀的收發(fā)、實(shí)現(xiàn)對(duì)EtherCAT協(xié)議的支持;EtherCAT主站協(xié)議運(yùn)行于內(nèi)核層，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)EtherCAT數(shù)據(jù)鏈路層的工作，包括郵箱通信、過程數(shù)據(jù)通信等基本通信操作，并通過CoE接口實(shí)現(xiàn)了對(duì)CANopen應(yīng)用層協(xié)議的支持;最上層的應(yīng)用程序基于CoE應(yīng)用層開發(fā)

3、，完成了對(duì)伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)了速度控制和位置控制兩種操作模式;最后在本文開發(fā)的基于嵌入式Linux的EtherCAT主站平臺(tái)上，設(shè)計(jì)了通信實(shí)驗(yàn)和電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)EtherCAT主站的通信功能和應(yīng)用功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的嵌入式EtherCAT主站已完全實(shí)現(xiàn)通信功能，并可對(duì)電機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單控制，控制周期可達(dá)5ms。
　　本文最大的創(chuàng)新性是基于ARM平臺(tái)開發(fā)了EtherCAT主站，這個(gè)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外均很少有人涉及。鑒于ARM