EtherCAT，全稱Ethernet for Control Automation Technology，即用於控制自動化技術的以太網，由德國倍福自動化公司開發，是一種高性能工業以太網通信協議，簡而言之，就是一種讓工業機器之間進行溝通的高級方式。
圖1.EtherCAT Logo（圖源倍福）
EtherCAT 有以下特點
- 高速率：EtherCAT 通信速度可達 100Mbps、EtherCAT G 為增強版本，速率可達 1Gbps、10Gbps
- 低時延：內置的分布式時鐘讓整個系統都運行在同一個時鐘下，確保設備時延小於 100ns 的高精確同步性能。
- 靈活的拓撲結構：EtherCAT 最多可支持 65535 個設備，可以構建星型、線型、樹型等多種布線結構，適應不同的工業場景需求。
EtherCAT 應用場景
EtherCAT 主要應用於工業自動化、機器人控制和運動控制等，用於連接各種自動化設備，如 PLC、運動控制器、伺服驅動器、傳感器等。
圖3.EtherCAT 總線應用
EtherCAT 運行原理
EtherCAT 系統由一個主站和多個從站組成。EtherCAT 採用了一種特殊的通信方式“processing on the fly”，EtherCAT 主站將所有給從站的數據打包，並放進一個封包中，從主站發出，猶如一輛快速的火車，經過從站時與從站進行數據的交互，最後再回到主站。
EtherCAT 從站設備至少有兩個以太網接口，數據從一個網口轉發到另外一個網口。
圖4. processing on the fly（圖源倍福）
圖5.EtherCAT 主站與從站連接示意圖（圖源 Twingkins）
在 EtherCAT 系統中，實現 EtherCAT 主站只需一個普通的網口，而實現 EtherCAT 從站需要專用的 EtherCAT 控制晶片。NXP 新推出的 RT1180 就非常適合應用於支持 EtherCAT 通信的伺服驅動器中。目前伺服驅動行業內多數使用 MCU/DSP+FPGA+EtherCAT Controller 的架構，而 NXP RT1180 帶 M7+M33 雙內核，高達 800MHz+240MHz 主頻，實現電流環 3us，同時內置 EtherCAT Controller，無需額外支付 EtherCAT license 費用，只需外掛一個普通的 PHY，就可以實現 EtherCAT 從站功能，直接一打三，一顆搞定一個伺服驅動器，省心省力省錢！
圖6.NXP RT1180 框圖(源自 NXP)
圖7.RT1180 功能示意圖（圖源大大通郭子）
同時 NXP SoC I.MX93 內置 2 個千兆以太網接口，帶 2* A55+M33 雙內核，主頻高達 1.7GHz+250MHz，非常適用於做支持 EtherCAT 通信的 PLC，根據 NXP 原廠測試，在 EtherCAT 通信周期 1ms 條件下，I.MX93 帶 32 個軸只占用了 60% 的 CPU 資源，簡直太強啦！
圖8.NXP I.MX93 框圖(圖源 NXP)
圖9.NXP EtherCAT Solution(圖源 NXP)
參考文檔：
[1] EtherCAT-通俗易懂 EtherCAT-通俗易懂（一） - 知乎 (zhihu.com)
[2] EtherCAT Technology Group 技術概覽 EtherCAT Technology Group | 技術概覽
[3] EtherCAT總線通信技術全解析（完整版）EtherCAT總線通信技術全解析（完整版） - 知乎 (zhihu.com)
[4] NXP RT1180 ：工業自動化-伺服驅動領域的“新寵兒”NXP RT1180 ：工業自動化-伺服驅動領域的“新寵兒” - 大大通(簡體站) (wpgdadatong.com.cn)
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