EtherCAT研发工具产品概览.pdf

1、BECKHOFF 第 1 页 共 10 页 ETHERCAT研发相关产品 研发相关产品 EL98xx|EtherCAT 评估套件评估套件 该评估套件可被用作为 EtherCAT 从站的研发平台。该平台配有板载式控制卡，用于采用 ASIC 芯片 ET1100 或在 FPGA 基础上实现完整的 EtherCAT 连接。它集成了一个用于 FPGA 的编程接口。所有的 ASIC 或 FPGA 过程数据接口（PDI）都连接到引脚并可通过 PDI 选择开关进行选择。可以选择将 SPI 接口与一个包含在套件中的 PIC 微控制器相连，或直接连接到引脚上。同时，该套件还提供一个控制器的编程和调试接口。因此，E

2、L98xx 可以被用作为 EtherCAT 从站样本代码 ET9300（包含在评估套件中）的平台。技术参数技术参数 EL9820 EL9821 EL9830 EL9840 评估套件评估套件 base board 母板 EtherCAT从站控从站控制器制器 ASIC ET1100 ASIC ET1100 Altera FPGA Xilinx FPGA 板载式控制卡板载式控制卡 FB1111-0142，搭载 ASIC ET1100 FB1111-0142，搭载 ASIC ET1100 FB1122，搭载 Altera Cyclone III FB1130，搭载 Xilinx Spartan-3EB

3、ECKHOFF 第 2 页 共 10 页 适配卡适配卡 EL9803，用于使用 FB1111-0142 的 SPI 和 C 接口 EL9803，用于使用FB1111-0142 的 SPI 和 C 接口 软件软件 EtherCAT 从站样本代码 ET9300 附件附件 电缆，技术文档 电路图电路图 参考设计 培训培训 可选择TR8100 含每人 1 天的培训（TR8100）可选择TR8100 可选择TR8100供 附件附件 描述描述 EL9803 适配卡，用于在带 ET1100 的 EtherCAT 评估套件上使用 FB1111-0142 的所有接口（C、SPI、数字量 I/O）。无需集成在设备

4、中；经过适当调整的 EtherCAT 板载式控制卡也可用于此目的（见 FB1111-014x）。采用 EL9803 和 FB1111-0142，可以使用现有的、带 ET1100 的 EL9800 评估套件基板。FB1111,FB1122,FB1130|EtherCAT 板载式控制卡板载式控制卡 FB11xx EtherCAT 板载式控制卡提供基于 EtherCAT ASIC ET1100和与 ET18xx EtherCAT IP 内核配套使用的Altera 或 Xilinx FPGA 的完整的 EtherCAT 连接。所有的 BECKHOFF 第 3 页 共 10 页 FB11xx 都有相同的

5、结构，并可与 EtherCAT 评估套件结合起来使用。可将它们作为 EtherCAT 接口集成到设备中。ET1100,ET1200|EtherCAT ASIC芯片芯片 EtherCAT ASIC 芯片ET1100 和 ET1200为实现 EtherCAT 从站提供了一种结构紧凑、经济高效的解决方案。它们直接在硬件中处理 EtherCAT 协议，因而可确保硬件设备的高性能和实时性，而与任何下游从站微控制器及相关软件无关。通过芯片提供的三个过程数据接口 数字量 I/O、SPI 和 8/16 位 C（ET1200无该接口），EtherCAT ASIC 能够实现简单的数字量模块，而不再需要微控制器或研

6、发自带处理器的智能设备。这两种 ASIC 芯订货信息订货信息 描述描述 FB1111-0140 带 ET1100 和 C 接口的 EtherCAT 板载式控制卡；可以作为 EtherCAT 接口集成入设备中 FB1111-0141 带 ET1100 和 SPI 接口的 EtherCAT 板载式控制卡；可以作为 EtherCAT 接口集成入设备中 FB1111-0142 带 ET1100 和 数字量 I/O 接口的 EtherCAT 板载式控制卡；可以作为 EtherCAT 接口集成入设备中；包含在 EL982x 评估套件中 FB1122 带 Altera Cyclone III 的 Ether

7、CAT 板载式控制卡 FB1130 带 Xilinx Spartan-3E（XC3S1200E）的 EtherCAT 板载式控制卡 BECKHOFF 第 4 页 共 10 页 片都带有分布式时钟功能，通过该功能能够实现 EtherCAT 从站 1 s的高精度同步。芯片供电电压为 3.3 V 或 5 V；内核电压为 2.5 V，由集成的同相稳压器生成或者直接供电。ET1100 是一种适用于任何类型的 EtherCAT 设备的通用解决方案；ET1200 则特别适用于将 E-bus/LVDS（低压差分信号）作为内部接口的模块化设备。由于这两种 ASIC 芯片结构紧凑，外部组件数量少，因此它们仅需极小

8、的安装空间。ET1100 ASIC 外壳（BGA128）尺寸仅为 10 x 10 mm。该芯片最多可支持 4 个 EtherCAT 端口。8 kB 的双口内存（DPRAM）空间用于读写过程数据和参数数据，可选择通过平行或串行数据总线寻址。另外，在使用该芯片实施时可不使用控制器。在这种情况下，可最多直接连接32 个数字量信号。ET1200 ASIC 芯片是ET1100的“小”型变体；其 QFN48 外壳尺寸仅为 7 x 7 mm，芯片结构更为紧凑。该设备带有 16 个数字量 I/O 接口和用于实现高精度同步的分布式时钟硬件。通过快速串行接口（20 Mbit/s）寻址1 kB 的DPRAM。ET1

9、200 有两个 EtherCAT 端口，其中一个可被用作 MII 来连接一个标准的物理层；另一个端口用于 LVDS，因此ET1200 特别适用于将 LVDS 用作内部总线物理层的模块化设备。技术参数技术参数 ET1100-0000 ET1200-0000 EtherCAT 端口数端口数 4（最多 4 x MII）2（最多 1 x MII）FMMU 8 3 SYNC manager 8 4 DPRAM 8 kbyte 1 kbyte 分布式时钟分布式时钟 yes(64 bits)有（64 位）过程数据接口过程数据接口 32 位数字量 I/O SPI 8/16 位 C 16 位数字量 I/O SP

10、I 外壳外壳 BGA128，10 x 10 mm QFN48，7 x 7 mm BECKHOFF 第 5 页 共 10 页 ET1810,ET1815|用于用于 Altera 和和 Xilinx FPGA 的的 EtherCAT IP 核核 采用 EtherCAT IP 核，可以在一个 FPGA（现场可编程门阵列 即一个包含可编程逻辑组件的功能块）上实现 EtherCAT 通讯功能和专用功能。EtherCAT 功能可自由配置。可将 IP Core 集成到自己的 FPGA 设计中，并提供 Avalon(Altera)或 OPB(Xilinx)接口与软核处理器通信。物理接口和内部功能可调，例如 F

11、MMU 和同步管理器数量、DPRAM 大小等等。过程数据接口（PDI）和分布式时钟也是可配置的。其中包含的各个功能都与 EtherCAT 规范和 EtherCAT ASIC 芯片（ET1100，ET1200）兼容。residual error probability 残留差错概率：报文有差错而又未被检出的概率 所需逻辑单元的数量取决于所选配置：Altera IP 核：32 位数字量 I/O，1 kB RAM，不带分布式时钟，带 FMMU 和同步管理器，约 4500 个逻辑单元 16 位 C 接口，60 kB RAM，带分布式时钟，8 个 FMMU 和 8 个同步管理器，约 15,000 个逻辑

12、单元 Xilinx IP 核：32 位数字量 I/O，1 kB RAM，不带分布式时钟，带 FMMU 和同步管理器，约 2500 个逻辑片（Spartan-3E）16 位 C 接口，60 kB RAM，带分布式时钟，8 个 FMMU 和 8 个同步管理器，约 8000 个逻辑片（Spartan-3E）EtherCAT Altera IP 核可以与下列 FPGA 配套使用：Cyclone、Cyclone II、Cyclone III*、Stratix、Stratix III*（*=近期将推出）EtherCAT Xilinx IP 核可以与下列 FPGA 配套使用：Spartan-3、Sparta

13、n-3E、Spartan-3、Virtex-II、Virtex-II Pro、Virtex-II Pro X、Virtex-4 和 Virtex-5。BECKHOFF 第 6 页 共 10 页 ET9000,ET9200,ET9300|EtherCAT 开发软件开发软件 ET9000|EtherCAT 组态工具组态工具 通过EtherCAT 规范中明确定义的接口，在开发 EtherCAT 主站的同时无需开发组态工具。EtherCAT 主站开发人员可直接使用EtherCAT 组态工具，或将它集成并分配到其自开发软件包中。用于配置一个 EtherCAT 网络的 Windows 软件包括：配置工具用

14、于：读取 XML 设备描述 生成 XML 配置描述 特性特性 在线特征 通过主站样本代码接口扫描 EtherCAT 网络 诊断功能 用于调试的自运行在线模式 在线和离线拓扑结构显示，包括用于第三方软件的 OCX 自动化软件接口将组态工具作为 COM 服务器启动 COM 接口 用于在客户端和服务器之间交换参数的 XML 接口 包括嵌入式图形化用户操作界面 EXE 文件，可在 Windows 2000、XP 和 Vista 环境下运行 如果使用了 Beckhoff 的 TwinCAT 自动化软件，则不再需要 EtherCAT 组态工具。ET9200|EtherCAT 主站样本代码主站样本代码 Et

15、herCAT主站样本通讯软件是一个基于Windows的用户模式应用程序，用于实施EtherCAT主站。基于该产品，Beckhoff为 EtherCAT 主站开发人员提供 TR8200 培训。该软件具有BECKHOFF 第 7 页 共 10 页 以下功能：-启动及组态：分析 XML-File（由组态工具生成），并依此对网络进行配置-发送和接收从网络适配器传送的未经处理的以太网帧-管理 EtherCAT 从站状态-发布 EtherCAT 初始命令，该命令为主站到从站设备的多种状态传输而定义。-邮箱通讯 CoE（CANopen over EtherCAT）SoE（Servodrive Profile

16、 over EtherCAT）EoE（Ethernet over EtherCAT）FoE（File Access over EtherCAT）-基于 EtherCAT 协议的 Canopen 通讯-基于 EtherCAT 协议的以太网通讯-集成了软件的虚拟交换机功能（延迟从 EtherCAT 网络接收到的 EtherCAT 通讯中的以太网信息。）-循环过程数据通讯 分布式时钟状态机 软件作为源代码发送并可根据具体的硬件环境（以太网控制器）加以调整，然后集成到实时环境中。ET9300|EtherCAT 从站样本代码从站样本代码 EtherCAT 从站采样代码是一个 ANSI C 源代码，支持 C 和 SPI 接口。该代码是实施带处理器的EtherCAT 设备的开发基础。特征特征 在从站控制器中处理 EtherCAT 协议 扩展状态机处理 邮箱处理 协议处理，用于：BECKHOFF 第 8 页 共 10 页 CoE（CANopen over EtherCAT）FoE（File Access over EtherCAT）EoE（Ethernet over EtherCAT）SoE（Serv