[发明专利]EtherCAT主站装置

权利要求书

1.一种实时工业以太网EtherCAT主站装置，包括处理模块和为数据传输提供环境的数据通信模块；其特征在于，所述EtherCAT主站装置还包括：现场可编程门阵列FPGA模块；

所述FPGA模块分别与所述处理模块和所述数据通信模块通信连接，在EtherCAT主站与各EtherCAT从站进行通信时，对所述EtherCAT主站和各EtherCAT从站进行时钟同步；

其中，所述FPGA模块通过数据通信总线接收所述处理模块提供的数据，按照EtherCAT标准协议对所述处理模块提供的数据进行调度和组帧，得到EtherCAT主站数据帧，和/或接收所述数据通信模块反馈的EtherCAT从站数据帧，按照所述EtherCAT标准协议对所述数据通信模块反馈的所述EtherCAT从站数据帧进行解帧，得到EtherCAT从站数据；

所述数据通信模块通过通信总线获取所述EtherCAT主站数据帧，并将所述EtherCAT主站数据帧传送至各EtherCAT从站，和/或接收各EtherCAT从站反馈的所述EtherCAT从站数据帧；

其中，所述FPGA模块具体包括：处理器接口选择操作子模块、时钟同步子模块、EtherCAT协议驱动子模块和数据帧收发及验算子模块；

所述时钟同步子模块分别与所述EtherCAT主站的所述处理模块和所述EtherCAT从站的处理模块连接，用于在所述EtherCAT主站向各EtherCAT从站发送所述EtherCAT主站数据帧，和/或在所述EtherCAT主站从各EtherCAT从站获取所述EtherCAT从站数据帧时，对所述EtherCAT主站和各EtherCAT从站进行时钟同步；

所述处理器接口选择操作子模块分别与所述处理模块和所述时钟同步子模块连接，用于在所述EtherCAT主站和各EtherCAT从站进行时钟同步后，获取所述处理模块提供的数据；

所述EtherCAT协议驱动子模块分别与所述处理器接口选择操作子模块和所述数据帧收发及验算子模块连接，用于按照所述EtherCAT标准协议对所述处理模块提供的数据进行调度和组帧，得到所述EtherCAT主站数据帧，和/或对所述数据帧收发及验算子模块反馈的所述EtherCAT从站数据帧进行解帧，得到所述EtherCAT从站数据；

所述数据帧收发及验算子模块与所述EtherCAT协议驱动子模块和所述数据通信模块连接，用于将所述EtherCAT协议驱动子模块处理得到的所述EtherCAT主站数据帧按照网络通信协议依次发送出去，并同时计算所述EtherCAT主站数据帧中每一帧的验算值，和/或将所述数据通信模块接收到的所述EtherCAT从站数据帧反馈给所述EtherCAT协议驱动子模块，并同时计算所述EtherCAT从站数据帧中每一帧的验算值；

其中，所述EtherCAT主站数据帧中每一帧的验算值用于确定所述EtherCAT主站数据帧的有效性，所述EtherCAT从站数据帧中每一帧的验算值用于确定所述EtherCAT从站数据帧的有效性；

其中，所述时钟同步子模块包括第二时钟同步子模块；

所述第二时钟同步子模块分别与所述EtherCAT主站的所述处理模块和所述EtherCAT从站的处理模块连接，用于在所述EtherCAT主站和与之适配的各EtherCAT从站上电后，控制所述EtherCAT主站在每次与各EtherCAT从站进行数据交互时，将基准时间作为参考时钟，并通过总线向各EtherCAT从站发送所述参考时钟；其中，各EtherCAT从站按照物理连接的顺序依次从所述总线接收所述参考时钟，并将所述参考时钟设置为本地时间。