隨著工業(yè)控制對可靠性與實(shí)時性要求不斷提高,傳統(tǒng)總線因無法突破實(shí)時性,通信效率及總線供電等技術(shù)瓶頸而逐漸被一些新的技術(shù)所替代。在國內(nèi)外,一種將以太網(wǎng)應(yīng)用于工業(yè)控制的新興工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)引起了越來越多的關(guān)注。EtherCAT是一種基于改進(jìn)的以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議,是目前可靠性和實(shí)時性最高的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議之一。
本文提出一種基于STM32處理器的EtherCAT從站協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)方法。首先從物理層、數(shù)據(jù)鏈路層及應(yīng)用層研究分析了 EtherCAT協(xié)議。其次,重點(diǎn)設(shè)計(jì)開發(fā)基于STM32處理器的EtherCAT從站設(shè)備的協(xié)議軟件,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了從站狀態(tài)機(jī)、周期性過程數(shù)據(jù)及郵箱數(shù)據(jù)三大通信任務(wù)的軟件代碼。在已搭建的 EtherCAT主從站運(yùn)行平臺驗(yàn)證了系統(tǒng)的可靠與實(shí)時性。EtherCAT報(bào)文的一次發(fā)送和接收共需2ms,該時間隨著從站個數(shù)的增加變化不大。最后,本文創(chuàng)新點(diǎn)是設(shè)計(jì)一種基于 EtherCAT實(shí)時通信協(xié)議棧的智能家居網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),比以往采用單片機(jī)作為終端控制器的控制系統(tǒng)在擴(kuò)展能力,數(shù)據(jù)處理能力,實(shí)時性方面都有顯著優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)了智能家居中智能開關(guān)與人臉識別門禁兩部分應(yīng)用控制任務(wù),該系統(tǒng)提高了家居控制的安全性及實(shí)時性,是目前最有發(fā)展前景的工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)之一。
從站協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)EtherCAT的從站功能,并且運(yùn)行于STM32處理器上,提高了從站運(yùn)行速度,保證整個EtherCAT系統(tǒng)的實(shí)時性。
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上傳時間： 2022-05-27
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上傳時間： 2013-04-24
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