总线-Ethernet与EtherCAT的比较

最新推荐文章于 2025-06-23 16:32:49 发布

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本文探讨了EtherCAT如何通过优化Ethernet包利用率和减少通讯冗余步骤，实现了真正的实时以太网通讯。EtherCAT引入了Host&Slave机制，采用硬件解包和统一通讯层，简化了从数据包到应用层的通讯流程。

Ethernet的框架是自由对等的通讯网络，是不存在Host & Slave的，但EtherCAT在Ethernet上建立了Host & Slave模式。

EtherCAT实时性的本质是EtherCAT提高了Ethernet包的利用率和优化了冗余的通讯过程步骤。为了做到这一点EtherCAT去掉了Ethernet已有的对等性，建立了Host & Slave机制，另外为了进一步加速实时性，Slave端采用了硬件解包的方法，统一了Slave的通讯层，将应用层的交互直接映射到数据空间之中，定义不同的Slave端的数据空间来建立不同的Slave功能，只要将不同的数据空间定义告知Host端（采用设备xml文件描述），便可实现有效且高效的实时通讯。EtherCAT如同压缩了Ethernet的1到4层（或1到6层），减少了通讯的冗余性，用更少的时间连接更多的Slave端，直达应用层，从而实现正在意义上的实时以太网。

总线仲裁：CAN采用优先级方式，TCP/IP采用CSMA/CD机制，而RS-485则采用主机轮询的机制，所谓的总线仲裁机制就是解决总线竞争产生的冲突的解决办法。

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