igh ethercat master及简单介绍

接触ethercat也有一段时间了，做些小总结吧

1，关于ethercat

ethercat是基于工业以太网的一种总线协议
我接触的igh ethercat master for linux是以用ethercat协议设计的一个软件，或者说igh ethercat master实现了ethercat协议里面的主站功能，本质是一个开源软件。不过需要自己下载源码，编译，安装。
ethercat协议是有两部分组成，主站和从站，主站是一个纯软件，从站包括特殊硬件和从站代码，并且主站和从站并不是一一对应的，就是只要主站和从站都遵守ethercat协议（ETG.000），就能实现通信，是不是一个公司出的额不重要，这也是标准或协议存在的意义之一吧。

2，知识点

EtherCAT运行原理：

在一个通讯周期内，主站发送以太网数据帧给各个从站，数据帧到达从站后，每个从站根据寻址从数据帧内提取相应的数据，并把它反馈的数据写入数据帧。当数据帧发送到最后一个从站后返回，并通过第一个从站返回至主站。这种传输方式能够在一个周期内实现数据通讯，还改善了带宽利用率，最大有效数据利用率达90%以上。
还有，主站实现源码修改了网卡驱动，在发送以及接收数据的时候删减了一些不必要的操作，所以用主站提供的网卡驱动速度更快一些。

EtherCAT寻址方式：

（1）网段寻址：
利用MAC地址，地址存放在以太网帧头里面。EtherCAT主站和从站网段有两种连接方式，分别是直连模式和开放模式。在直连模式中， 从站所在的EtherCAT网段通过网线直接连接到主站的以太网控制器。在这种网络连接模式中，主站使用广播MAC地址，以太网帧头的目的地址设为0xFFFFFFFFFFFF，便可以找到EtherCAT的从站网段。在开放模式中， EtherCAT主站和从站网段都连接到一个标准的以太网交换机上，而且每个EtherCAT从站网段的第一个从站设备都有一个代表整个从站网段的MAC地址，这个从站被称作段地址从站。在这种模式下，主站发送EtherCAT报文时，以太网帧头的目的地址应该设置为目的从站网段的段地址。
(2) 设备寻址：
EtherCAT数据帧的子报文头里的地址区有32位，其中前16位是EtherCAT从站设备的地址，后16位是从站设备内存偏移地址。EtherCAT报文首先根据前16位找到特定的从站设备，之后根据后16位将数据写入或读出从站设备相应的内存地址。

Ethercat数据帧

EtherCAT应用层协议：

EtherCAT的应用层直接面向应用任务，它定义了应用程序与网络连接的接口，为应用程序访问网络提供手段和服务。通过对常用协议进行简单修改，与EtherCAT通讯协议相兼容，从而可得EtherCAT多种应用层协议，主要包括：EoE、CoE，SoE以及FoE等。