EtherCAT主站开发经验——基于X86或ARM

1、首先要确定您的觊皱筠桡CPU，NIC（网卡）的型号，以及操作系统。X 86 的话可以是Intel公司的，如常见的I5，I7；ARM的话可以是TI，Zynq等。网卡的话首选是英特尔公司的，再者是端昱公司的。而网卡驱动可以由KPA提供，也可以由操作系统提供。而操作系统的话，首选实时操作系统如INtime,QNX,RTX,VxWorks,WinCE ,Xenomai,Linux Posix rt-preempt，而Windows或普通的Linux的非实时系统是很难达到us级别的运行速度的。

2、整个方案的窑钕仇焱结构框架。KPA Master包含了RPC Server（远程调用服务），内核库（即C源代码），API内核（API函数库），网卡驱动，操作系统抽象层（OSAL）等。其中，RPC Server可由KPA Studio或其它带RPC Client的工具进行调用，可进行EtherCAT网络配置，诊断或记录等功能。API内核提供了应用程序接口，开发人员可以通过这些API函数编写自己的应用程序。OSAL为源代码，用户可根据自己的需要适应到不同的操作系统中。

3、下面我们来看看KPA的EtherCAT可实现什么样的功能。基础版本（ClassB）的功能包括PDO，CoE，FoE，S2S等。而标准版本（ClassA）在原来ClassB的基础上又增加了EoE，SoE，AoE，VoE和最主要的DC功能。一般情况下用得最多的就是标准版本。而Premium版本和拓展版本的功能是KPA特有的，如线缆冗余，热链接，帧记录等功能也都是非常实用的。

4、影响主站性能的几个主要因素：1、CPU：一个性能强大的CPU是提高EtherCAT主站性能的基础，只有CPU足够强大，后灯耷令惦续的性能提升还有可能性。2、NIC：EtherCAT要求网卡支持全双工通讯，理论上任何网卡都是可以运行EtherCAT的，但目前In tel的 I2xx 系列的表现是最好的。3、NIC Driver：网卡驱动对主站的影响主要体现在优化上，KPA的网卡驱动是专门针对EtherCAT优化的，可大大减小系统的抖动，让EtherCAT网络更稳定。4、RTOS：不同实时操作系统在实施EtherCAT主站时的表现也是不一样的，所以RTOS的选择也是相当重要的。5、中断控制器：中断控制的准确性和实时性对EtherCAT主站性能也有一定的影响。

5、下面我们来看一下各种操作系统下实施EtherCAT主站的测试参数。可见，INtime，RT preempt，QNX等实时操作系统的Cycle Times都可以达到100us以内，且抖动比较小，而Windows非实时操作系统的Cycle Times只能达到1ms的级别。为了体现EtherCAT的速度优势，实时操作系统的使用是必须的。

6、总结：基于X86或ARM开发EtherCAT主站相比用FPGA方案来说实现起来更加容易，但性能上不及FPGA的表现。