【技术实现步骤摘要】
本申请属于工业以太网通信领域，具体涉及一种基于fpga的ethercat从站设计系统及方法。
技术介绍
1、ethercat是一个开放架构，以以太网为基础的现场总线系统，其名称的cat为控制自动化技术字首的缩写。ethercat是确定性的工业以太网，最早是由德国的beckhoff公司研发。
2、ethercat使用相同的物理和数据链路层。ethercat中，主站发送数据，整个网络可能只有一个数据帧依次将通过每个节点。主站是唯一允许发送帧的节点，子站只能转发帧，数据帧从主站开出，途经各个子站，把对于子站的数据放下或者带上，最后回到主站。ethercat网络不需要交换机。每个ethercat设备通常有两个以太网端口，第一个端口是接收端口，另一个是发送端口，发送给另一个设备。
3、实时性是ethercat的主要优势，使得ethercat可以成为高性能的分散式i/o系统：包含一千个分散式数位输入/输出的程序资料交换只需30us，相当于在100mbit/s的以太网传输125个字节的资料。虽然子站设备添加数据过程到数据帧过程中仍有一点延迟，但ethercat的单一数据流大大提高了带宽利用率。这个优点也可能是一个缺点。因为许多子站设备可能无法适应这种高速，使得ethercat网络可能需要放慢速度以适应这些设备。
4、作为现场总线的一部分，一个ethercat从站一般至少包含两个任务，一个从主站获取ethercat数据，另一个与控制设备(比如电机或can总线)交互。在多任务环境下，为了确保ethercat通信
5、本专利使用的fpga芯片是xilinx公司7系列zynq，其内部除了具有fpga逻辑资源之外，还集成了两个arm核，可用于嵌入式系统的开发，尤其方便于嵌入式软件与fpga逻辑相同开发使用。具体来说，zynq是由一个双核的arm构成的处理系统ps和一个等价于一个片上fpga可编程逻辑部分部分构成，它具有集成的存储器和外设的高速通信接口。在现有成熟的svg装置中，增加一块ethercat通讯模块，能够与主站以及其他从站实现ethercat通讯，与本装置cpu插件的通讯是通过ft3采用外部光纤跳线的方式。该模块的cpu芯片使用的是xilinx的zynq 7020，esc芯片用的是asix的ax58100，这样设计的优势在于，现有装置的软硬件改动量很小，节约研发的时间成本和元器件成本。
6、现有专利cn115776422a公开了一种ethercat从站及数据传输系统，第一网口模块传输第一站点发送的第一以太网数据包至ethercat从站控制器，然后ethercat从站控制器解析第一以太网数据包，得到第一数据，且在第一数据中存在发送至处理器的数据时进行数据触发操作，处理器在检测到数据触发操作时从第一数据中读取发送给自身的数据，并将处理器读取后剩余的第一数据和待发送至其他站点的第二数据发送至ethercat从站控制器，ethercat从站控制器封装数据，得到第二以太网数据包，最后第二网口模块传输第二以太网数据包至第二站点；但是此申请非电力系统装置。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种基于fpga的ethercat从站设计系统及方法。
2、本专利技术采用如下的技术方案。
3、一种基于fpga的ethercat从站设计系统，包括主站ethercat通信模块、从站ethercat通信模块、fpga信息传递模块、从站svg控制器模块：
4、主站ethercat通信模块与从站ethercat通信模块相连；所述主站ethercat通信模块用于向从站发送报文，并接收处理从站发回的报文；
5、从站ethercat通信模块的数量有n个，n个从站ethercat通信模块之间相互连接，且每个从站ethercat通信模块都与主站ethercat通信模块相连；所述从站ethercat通信模块用于接收报文后，摘出与本机有关的报文，将处理后的报文发送出去；
6、所述fpga信息传递模块用于在从站ethercat通信模块和从站svg控制器模块之间传递信息；
7、从站svg控制器模块将从fpga信息传递模块传递发送过来的信息进行处理，并将执行结果、装置的状态量等所有主站需要的相关信息传递给fpga信息传递模块。
8、进一步优选地，所述主站ethercat通信模块使用rj45接口的网线作为传输介质与从站ethercat通信模块相连。
9、进一步优选地，从站ethercat通信模块还包括报文接收单元和报文报文发送单元；
10、报文接收单元用于接收主站或者其他从站发送过来的报文，报文发送单元用于向其他从站以及主站发送报文。
11、进一步优选地，n个从站ethercat通信模块之间使用rj45接口的网线作为传输介质相互连接。
12、进一步优选地，fpga信息传递模块与从站ethercat通信模块之间通过过程数据接口pdi连接，与从站svg控制器模块通过光纤跳线作为传输介质连接，使用的是ft3通讯协议。
13、进一步优选地，fpga信息传递模块是将本机通过从站ethercat通信模块接收到的报文解析后，信息传递给从站svg控制器模块，也将从站svg控制器模块发送过来的信息传递给从站ethercat通信模块。
14、进一步优选地，从站svg控制器模块与fpga信息传递模块通过光纤跳线作为传输介质连接，使用的是ft3通讯协议。
15、本申请同时公开了一种基于上述的基于fpga的ethercat从站设计方法，包括以下步骤：
16、步骤1：主站ethercat通信模块向从站发送报文，并接收处理从站发回的报文；
17、步骤2：从站ethercat通信模块在接收报文后，摘出与本机有关的报文；
18、步骤3：从站svg控制器模块将从fpga信息传递模块传递发送过来的信息进行处理，并将执行结果、装置的状态量等所有主站需要的相关信息传递给fpga信息传递模块。
19、步骤4：fpga信息传递模块将从站svg控制器模块的执行结果、装置的状态量等信息传递给从站ethercat通信模块，从站ethercat通信模块将主站ethercat通信模块需要的信息发送出去到下一个从站ethercat通信模块；
20、步骤5：重复步骤4，直至最后一个从站ethercat通信模块报文发至主站ethercat通信模块，主站解析所有从站ethercat通信模块返回的报文，读取各个从站信息。
21、在步骤2中，从站ethercat通信模块分为两部分，第一部分接收主站或者其他从站发送过来的报文，第二部分用于向其他从站以及主站发送报文。
22、在步骤3中，fpga信息传递模块是将本机通过从站ethercat通本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于FPGA的EtherCAT从站设计系统，包括主站EtherCAT通信模块、从站EtherCAT通信模块、FPGA信息传递模块、从站SVG控制器模块，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的EtherCAT从站设计系统，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的EtherCAT从站设计系统，其特征在于：
4.根据权利要求1或3所述的一种基于FPGA的EtherCAT从站设计系统，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的EtherCAT从站设计系统，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的EtherCAT从站设计系统，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的EtherCAT从站设计系统，其特征在于：
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种基于FPGA的EtherCAT从站设计方法，包括以下步骤，其特征在于：
9.根据权利要求8任一项所述的一种基于FPGA的EtherCAT从站设计方法，其特征在于：p>
10.根据权利要求9所述的一种基于FPGA的EtherCAT从站设计方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种基于fpga的ethercat从站设计系统，包括主站ethercat通信模块、从站ethercat通信模块、fpga信息传递模块、从站svg控制器模块，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种基于fpga的ethercat从站设计系统，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种基于fpga的ethercat从站设计系统，其特征在于：
4.根据权利要求1或3所述的一种基于fpga的ethercat从站设计系统，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种基于fpga的ethercat从站...
【专利技术属性】
技术研发人员：高岚，陈楠，胡炯，袁孝纯，蒋新成，陈秋荣，杨海池，
申请(专利权)人：北京四方继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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