0 引言

近年来，由于 EtherCAT 实时工业以太网技术的卓

越性能 ［ 1 ］ ，吸引了众多学者进行相关研究 。 其中在

Windows 和 Linux 操作系统上构建 EtherCAT 主站( 即

软件主站) 已成为工业控制领域的热点 ［ 2 ］ 。 然而，国

内外关于软件主站的实时性研究都因为操作系统的

性能而限制在 μ s 级 ［ 3－5 ］ 。 为了突破这一瓶颈，孙跃祥

等 ［ 6 ］ 将 EtherCAT 协议栈部分硬件化，即把协议栈的

数据 链 路 层 部 署 在 FPGA ( field-programmable gate

array ，现场可编程阵列) 上以降低部分抖 动 。 经 琦

等 ［ 7 ］ 进 一 步 将 EtherCAT 主站协议栈完全部署在

FPGA 上，以此来提升主站性能 。 这种 “ 硬件主站 ” 的

方法在提升硬件性能上取得了显著的效果，最大通信

抖动仅有 5 ns 。 由于缺乏强大的主控单元，在工业控

制领域上有一定的局限性 。 文献［ 8］提出将协议栈部