基于工業以太網的運動控制器在工業機器人、數控機床和機電一體化加工和測試設備中獲得了廣泛應用。由于以太網通信速度快、數據量大等特點使運動控制性能得到了極大的提升。EtherCAT（Ethernet for Control Automation Technology）技術（也稱為以太網現場總線）是德國BECKHOFF公司提出的實時工業以太網技術，它基于標準的以太網技術，具備靈活的網絡拓撲結構，系統配置簡單，具有高速、高有效數據率等特點，其有效數據率可達90%以上，全雙工特性完全得以利用。本文設計和實現了基于EtherCAT的伺服控制器從站，每個從站可以最多控制8個伺服軸。

1           EtherCAT技術介紹

1.1  EtherCAT系統組成和工作原理

    EtherCAT采用主從式結構，主站PC機采用標準的100Base-TX以太網卡，從站采用專用芯片。系統控制周期由主站發起，主站發出下行電報，電報的最大有效數據長度為1498字節。數據幀遍歷所有從站設備，每個設備在數據幀經過時分析尋址到本機的報文，根據報文頭中的命令讀入數據或寫入數據到報文中指定位置，并且從站硬件把該報文的工作計數器（WKC）加１，表示該數據被處理。整個過程會產生大約10ns的時間延遲^[1]。數據幀在訪問位于整個系統邏輯位置的最后一個從站后，該從站把經過處理的數據幀做為上行電報直接發送給主站。主站收到此上行電報后，處理返回數據，一次通信結束。系統結構原理圖如圖1所示：

EtherCAT支持幾乎所有的拓撲類型，包括線型、樹型、星型等，其在物理層可使用100BASE-TX雙絞線、100BASE-FX光纖或者 LVDS（Low Voltage Differential Signaling,

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