基于树莓派的EtherCAT主站设计与性能分析

来源：电子测量技术杂志2022年第20期北京时间：

作者：赵纯，杨志家，谢闯，王剑

单位：1. 中国科学院网络化控制系统重点实验室 沈阳 110016; 2. 中国科学院沈阳自动化研究所 沈阳 110016; 3. 中国科学院机器人与智能制造创新研究院 沈阳 110169

摘要：本文设计了一种基于树莓派的轻量化EtherCAT主站及其测试系统。在测试系统上，通过多通道侦听器，测量了多个并行运行主站的性能参数；借助于软硬件时间戳，测量了轮询/中断、单/多核等多种模式下的时延抖动；还测量了数据帧在协议各层的时延与抖动。基于树莓派的EtherCAT主站采用VxWorks操作系统，在实现过程中重点对系统内核配置、网卡驱动、报文处理、应用层软件等方面进行了优化。经测试，该主站性能稳定，在125μs循环周期下的抖动约6μs，可满足工业现场数据采集、楼宇自动化、AGV控制等需求。

关键词：EtherCAT;VxWorks;树莓派;实时以太网;抖动测试