EtherCAT 是由德国BECKHOFF公司于2003年提出的实时工业以太网技术，是一种开放的国际标准协议，具有高性能、低成本、应用简易、拓扑灵活等特性，广泛应用于运动控制、数控系统(CNC)、工控主板、机器人/机器手臂多轴控制、大型灯光舞台控制等领域，已成为最受欢迎的实时以太网解决方案之一。

实际应用中，EtherCAT主站一般通过带网卡的电脑实现，由于CPU属于多任务串行处理架构，从而导致业务处理带宽和实时响应性很难得到保障。而在很多运动和数控系统中都部署有FPGA芯片，通过FPGA多余资源实现主站控制，可大幅度降低硬件成本，提升控制系统的实时性。另一方面，EtherCAT从站除了采用ASIC进行数据通信之外，一般还需要带有IP核的FPGA实现高精度控制。基于以上两点，FPGA凭借其灵活编程和并行处理能力特性，在EtherCAT主站和从站中作用愈发明显。

为了满足广大工业控制用户应用需求，紫光同创联合卓电科技共同推出了基于紫光同创FPGA芯片的EtherCAT主站及从站方案。

FPGA实现主站

基于紫光同创FPGA芯片实现EtherCAT主站，只需要在FPGA芯片例化一个EtherCAT主站IP即可实现与从站通信，同时FPGA还可以控制其他外设，从而充分利用FPGA芯片资源。另一方面，EtherCAT控制放到FPGA芯片中也可以大大减轻MCU负担，使得MCU不需要再参与EtherCAT协议组包，可专注于数据处理及承担更多业务，从而大幅度提升系统效率。

方案优势：

主站IP仅占用4K左右逻辑资源，FPGA芯片多余资源可用作其他业务开发。

与传统CPU主站相比，FPGA发包实时性高，时钟周期性脉冲准确。

提供EtherCAT IP和MCU配套接口驱动，用户根据需求切换紫光同创FPGA系列和其他MCU上使用

周期通信发送抖动不受处理器中断性能的影响，40纳秒低抖动周期通信使处于free run模式下从站更加稳定可靠。

缓存一个周期的数据，减轻处理器负担，让处理器有更多的时间使用在更高层次算法等应上或使用同等的处理器开发出更高性能产品。

FPGA实现从站

基于紫光同创FPGA芯片+MCU实现EtherCAT从站，FPGA芯片可通过网口与主站连接实现协议接收分发，Ebus接口预留从站短距离互联。此外，FPGA芯片还可以通过控制模块和内部EtherCAT通信，并通过FSMC接口实现与MCU的数据通信。相对于传统ASIC从站方案，FPGA芯片可控性更加广泛。

方案优势：

EtherCAT从站IP仅占用资源10k左右，FPGA芯片剩余资源可作它用

相比传统ASIC方案更具价格优势

相比传统ASIC从站，IO扩展更加灵活，根据选择不同封装FPGA可获得更多IO使用

硬件布局布线上更加灵活，传统方案需要ASIC+FPGA，该方案只需一块FPGA芯片，节省板卡空间和布局布线。

对该方案感兴趣的客户，请联系紫光同创Sales和FAE以获取更多详细信息，或与卓电科技联系：许志新（手机：18825331803，座机：0755-86505403）