基于ZYNQ平台的EtherCAT主站设计及实现

摘要

EtherCAT主站具有高实时性和同步性的优势,在高端工业数控系统中应用广泛.传统的EtherCAT主站采用基于PC实现的方式,存在功耗高、体积大、不开源的缺点,使用成本高昂.针对这些问题,提出一种基于ZYNQ-7000平台的嵌入式主站方案,首先用Vivado搭建ZYNQ平台的硬件架构,其次用实时补丁Xenomai构建Linux实时系统,并移植Ig H EtherCATMaster开源协议栈到Xenomai/Linux系统中,将移植后的Linux系统嵌入到ZYNQ平台的CPU0中,从而建立EtherCAT主站.实验结果表明,该主站能稳定执行周期任务,且通信抖动控制在±10μs以内,相对传统PC主站具有实时性好、功耗低、稳定性强的优点,且采用开源架构,成本更低.