随着实时工业以太网技术的不断发展,Ether CAT(Ethernet control automation technology)成为工业控制领域的热点。Ether CAT通信帧结构采用标准以外网帧结构,是通过对传统协议进行修改形成,使用特殊的以太网帧类型0x88A4。Ether CAT特点是高速和高数据有效率,支持多种物理拓扑结构,并且系统组成简便,其传输的高效性使得它在自动化和实时以太网领域得到广泛的应用。论文首先介绍了Ether CAT运行原理、通信方式、通信协议帧结构、寻址方式等。其次提出Ether CAT从站硬件实现方案,并基于Ether CAT从站专用芯片,完成了从扎硬件电路设计,基于Ether CAT协议完成从站软件实现。最后确定了Ether CAT主站的设计方案,主站软件采用基于Linux的SOEM(Simple Open Ether CAT Master)作为主站软件端。为了进行自主Ether CAT主站开发,着重分析SOEM主站软件的实现代码,从代码层次上理解SOEM的简洁易实现的特点,并进一步加深对Ether CAT的体系结构的理解。主站主要实现对从站的控制功能,选择实时性更好的周期性过程数据通信方式,基于SOEM完成Ether CAT主站软件的实现。搭建主从站通信测试平台,利用主站软件SOEM进行通信测试,使Ether CAT主站与从站的功能得到验证,为实现复杂Ether CAT通信系统奠定了基础。