[发明专利]EtherCAT主站的创建方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及电子通信技术领域，特别涉及一种EtherCAT主站的创建方法及设备。

背景技术

随着电子和通信技术的进步，工业自动化控制由传统的点对点的集中控制模式逐渐转变为基于网络化的现场总线通信控制模式。基于工业以太网的现场总线通信系统将工业现场的控制、监测等设备通过串行信号的方式集成在一个通信网络中，具有全数字、双向和串行多节点等优点，并且可以实现百兆以太网的高速、低抖动的控制，因而被广泛应用于各种高速高精度的运动控制系统当中。

EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology，以太网控制自动化技术，或实时工业以太网)是一种基于工业以太网的现场总线通信协议，因其广泛的适用性、刷新周期短和同步性能好等优点，已在各类控制系统中得到了广泛的认可和应用。

由于，Linux操作系统可以免费使用，为了降低成本，现有的EtherCAT主站的实现方案大部分是基于Linux操作系统的嵌入式解决方案，实现EtherCAT主站与从站的通信。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：由于Linux操作系统是非实时的，因此在Linux操作系统上实现EtherCAT主站时，由于EtherCAT主站与从站之间的时钟同步存在偏差，会使得EtherCAT主站在与从站进行通信时导致数据帧的丢失，无法保证数据帧的实时性，因此EtherCAT主站与从站之间不能实现实时通信。

发明内容

本发明实施方式解决的问题在于提供一种EtherCAT主站的创建方法及设备，通过将Linux非实时操作系统修改为Linux实时操作系统，实现了EtherCAT主站和从站之间的实时通信。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种EtherCAT主站的创建方法，在EtherCAT主站所基于的非实时Linux操作系统上打上实时内核补丁，构建嵌入式实时Linux操作系统，并编译嵌入式实时Linux操作系统的内核和根文件系统；根据构建EtherCAT主站的标准程序，修改构建后的嵌入式实时Linux操作系统的处理器中的网络设备驱动程序；根据修改后的网络设备驱动程序，在处理器上配置、编译、安装标准实时EtherCAT主站模块。

本发明的实施方式还提供了一种设备，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行本发明任意方法实施方式中提供的EtherCAT主站的创建方法，得到嵌入式实时EtherCAT主站。

本发明的实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本发明任意方法实施方式中提供的EtherCAT主站的创建方法。

本发明实施方式，通过在成本低廉的非实时Linux操作系统上打上实时内核补丁，进行构建嵌入式实时Linux操作系统相关操作，然后依据EtherCAT主站的标准程序，通过修改构建后的嵌入式实时Linux操作系统的处理器中的网络设备驱动程序，并在处理器上配置、编译、安装标准实时EtherCAT主站模块，从而得到了能够进行实时通信的嵌入式实时EtherCAT主站。相对于现有技术而言，本发明实施方式，既可以兼顾EtherCAT主站的创建成本，又可以保障EtherCAT主站与从站进行数据通信时，数据帧不会丢失，使得EtherCAT主站与从站能够进行实时通信。

在EtherCAT主站所基于的非实时Linux操作系统上打上实时内核补丁，构建嵌入式实时Linux操作系统之后，编译嵌入式实时Linux操作系统的内核和根文件系统之前，EtherCAT主站的创建方法还包括：配置与实时性相关的内核选项；其中，与实时性相关的内核选项包括以下任意一种或任意组合：关闭电源管理模块、关闭动态时钟模块、关闭处理器频率调节模块、关闭处理器空闲模块。在EtherCAT主站所基于的非实时Linux操作系统上打上实时内核补丁，构建嵌入式实时Linux操作系统之后，编译嵌入式实时Linux操作系统的内核和根文件系统之前，通过执行配置与实时性相关的内核选项的操作，将对系统实时性能产生不良影响的模块关闭，进一步保证了后续创建出的EtherCAT主站的实时性。