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随着微电子和电力电子技术的发展,运动控制系统己经从模拟控制发展到全数字控制,其性能不断提高,在工业自动化设备中获得了广泛应用。基于实时以太网的运动控制系统以其高可靠性、快速性和稳定性成为运动控制系统的发展趋势,德国倍福公司提出了EtheCAT实时以太网技术。该技术提高了运动控制系统的实时性,具有灵活的拓扑结构,优越的网络性能,较低的构建成本等特点,适合应用于运动控制领域。目前,该实时以太网受到了运动控制开发商的广泛关注。本文从理论研究和产品开发的角度出发,利用基于netX芯片的开发模块comX和Atmega128单片机开发了EtherCAT实时以太网从站模块comEIO。论文首先研究了常用的实时以太网通信协议,通过对其通信原理及特点进行对比,选择了EtherCAT实时以太网,重点分析了EtherCAT的工作原理及其技术特点。然后,结合comEIO模块的功能和EtherCAT实时以太网通讯的要求,在深入研究netX芯片、基于netX芯片的开发模块comX和Atmega128单片机的基础上,完成了Atmega128单片机和Altera公司的CPLD组成的主控制电路、comX与单片机的接口电路、电源电路、输入输出电路以及其它外围接口电路的设计。通过Atmega128单片机编写应用程序,完成与comX的通信操作。单片机给comX发送热启动参数,使comX上电后,加载EtherCAT实时以太网固件,完成过程数据的收发,从而实现EtherCAT实时以太网从站模块comEIO的功能。最后,采用Beckhoff公司的TwinCAT软件做软主站,comEIO、NXIO和cifX做从站,搭建EtherCAT实时以太网主从站控制系统测试平台,利用实时以太网分析仪netANALYZER,抓取EtherCAT实时以太网报文,结合网络报文分析工具Wireshark对采集到的数据进行分析,从EtherCAT报文中可以分析出EtherCAT实时以太网的网络延迟和时间抖动等数据,以及EtherCAT实时以太网设备的一些优越性能。从数据中分析出comEIO与cifX的性能完全一致,可以完成数据的通讯功能,从而证明comEIO从站模块完全满足EtherCAT实时以太网的通讯要求。