[发明专利]一种EtherCAT双网数据读写系统及其方法

权利要求书

1.一种EtherCAT双网数据读写系统，其特征在于，所述系统包括异步并行总线接口模块、数据缓存区、EtherCAT读写控制模块、配置信息模块和中断脉冲合成模块；

所述数据缓存区包括A网数据缓存区和B网数据缓存区；

所述系统分别与主控芯片和ESC芯片连接；

所述异步并行总线接口模块、数据缓存区和EtherCAT读写控制模块依次连接；

所述异步并行总线接口模块、配置信息模块和EtherCAT读写控制模块依次连接；

所述异步并行总线接口模块、中断脉冲合成模块和EtherCAT读写控制模块依次连接；

所述A网数据缓存区包括双口RAM2模块和采用乒乓控制的双口RAM1模块；所述双口RAM1模块包括双口RAM1_0和双口RAM1_1两部分；

所述B网数据缓存区包括双口RAM4模块和采用乒乓控制的双口RAM3模块；所述双口RAM3模块包括双口RAM3_0和双口RAM3_1两部分；

EtherCAT读写控制B网模块对外与ESC芯片ET1100B网的总线接口相连，对内与双口RAM4模块、采用乒乓控制的双口RAM3模块、配置信息模块以及中断脉冲合成模块相连。

2.如权利要求1所述的一种EtherCAT双网数据读写系统，其特征在于，所述异步并行总线接口模块对外与主控芯片的总线接口相连，对内与所述双口RAM1模块、双口RAM2模块、双口RAM3模块、双口RAM4模块、配置信息模块以及中断脉冲合成模块相连。

3.如权利要求1所述的一种EtherCAT双网数据读写系统，其特征在于，EtherCAT读写控制A网模块对外与ESC芯片ET1100A网的总线接口相连，对内与双口RAM2模块、采用乒乓控制的双口RAM1模块、配置信息模块以及中断脉冲合成模块相连。

4.一种EtherCAT双网数据读写方法，其特征在于，所述方法使用EtherCAT双网数据读写系统，该系统包括异步并行总线接口模块、数据缓存区、EtherCAT读写控制模块、配置信息模块和中断脉冲合成模块，所述方法包括启动方法，读EtherCAT数据方法和写EtherCAT数据方法；

所述启动方法包括

(8.1)FPGA上电后，EtherCAT读写控制模块对ESC芯片ET1100进行初始化配置，完成后，等待主控芯片下发的启动命令字；

(8.2)主控芯片通过异步并行总线接口模块，将下载区的数据段首地址和数据段长度以及上传区的数据段首地址和数据段长度写入配置信息模块；

(8.3)主控芯片将启动命令字写入配置信息模块；

(8.4)EtherCAT读写控制模块接收到配置信息模块中的启动命令字后，启动运行；

所述读EtherCAT数据方法包括

(9.1)EtherCAT读写控制模块等待ESC芯片ET1100输出的低电平中断信号；

(9.2)接收到低电平中断信号后，EtherCAT读写控制模块根据配置信息模块中下载区的数据段首地址和数据段长度，从ESC芯片ET1100中读取数据；

(9.3)EtherCAT读写控制A网模块将读出的下载区数据存入双口RAM2模块，EtherCAT读写控制B网模块将读出的下载区数据存入双口RAM4模块；

(9.4)读完数据后，EtherCAT读写控制模块输出一个脉冲信号给中断脉冲合成模块；

(9.5)中断脉冲合成模块将脉冲信号合成后，输出一个中断脉冲给主控芯片；

(9.6)主控芯片接收到中断脉冲后，通过异步并行总线接口模块，从双口RAM2模块和双口RAM4模块中读取EtherCAT数据，并选择累加字连续、校验和正确的数据段作为有效数据使用；

所述写EtherCAT数据方法包括

(10.1)EtherCAT读写控制模块读完下载区数据后，立即启动写EtherCAT数据的流程；EtherCAT读写控制A网模块将采用乒乓控制的双口RAM1模块中的上传区数据写入ESC芯片ET1100A网，EtherCAT读写控制B网模块将采用乒乓控制的双口RAM3模块中的上传区数据写入ESC芯片ET1100B网；

(10.2)主控芯片接收并处理完上传区数据后，通过异步并行总线接口模块，将需要上传到EtherCAT网络的数据同时写入双口RAM1模块和双口RAM3模块中；

(10.3)EtherCAT读写控制模块写完数据后，将ESC芯片ET1100的EtherCAT中断信号清除。

5.如权利要求4所述一种EtherCAT双网数据读写方法，其特征在于，所述EtherCAT读写控制由状态机控制读/写数据流程，状态机包括初始化ESC芯片ET1100、等待启动命令、等待ET1100中断信号、读下载区的EtherCAT数据、发出完成读数据的脉冲信号、写上传区的EtherCAT数据和清除ET1100中断信号7种状态。