【时间：2015 年 11 月 24 日, 来源：Cytech Design Centre, 作者：Blues Dong】

随着FPGA技术不断发展，其性能不断提高，而成本却在逐渐降低。近几年FPGA逐渐渗透到工业控制领域应用中，Altera 在工业控制领域也推出了诸多方案，比如DOC（Drive-on-a-Chip）伺服电机驱动控制；工业以太网EtherCAT 从站IP等。由于缺乏主站控制单元，所以方案还是有些欠缺，无法形成一整套的主从控制系统。

现在骏龙科技设计中心（Cytech Design Centre），在Altera原有方案的基础上，推出了更加完整的参考设计。其中，涵盖FOC（Field Oriented Control）伺服电机电流环控制IP，编码器接口及控制参考设计，工业以太网EtherCAT主站和从站参考设计等。可以在该设计方案的基础上开发出完整的产品，包括伺服电机控制，工业以太网通信，运动控制等。

该方案采用EtherCAT主从站控制方式，适用于大多数的应用场合。主站使用的是骏龙科技开发的Borax SoC核心模块，该板卡采用了Altera的CycloneV SoC（包含ARM-Cortex A9处理器）系列FPGA；从站可以在Altera低端的FPGA产品中实现，例如CycloneIV，CycloneV，Max10等，同时还可以在从站FPGA中集成FOC伺服电机电流环控制IP和编码器控制电路，一颗芯片就可以完成电机控制和通信功能。

实现EtherCAT主站功能的Borax SoC核心模块是骏龙科技专为Altera的SoC系列产品量身定制的模块化产品，可以基于该模块快速而便捷地实现SoC控制系统。骏龙科技会提供针对此模块的软硬件开发环境，Linux BSP，相关设备驱动等技术支持。客户拿到板卡后可以很方便的运行Linux操作系统，并在此设计基础上进行二次开发，实现定制化的功能。针对EtherCAT主站的实时性要求，在Borax SoC模块上还实现了Linux Kernel + RT-Preempt带实时补丁的Linux系统，大大提高了Linux的实时处理性能，同时还保留了Linux系统的兼容性。在此实时Linux系统上，提供了EtherCAT主站的软件库，客户可以针对控制需求开发自己的主站应用程序。另外，主站的SoC器件中还有大量的FPGA资源可以使用。可以利用Altera提供的OpenCL技术，把运动控制中需要加速的算法移植到FPGA中来运算，从而大大提高系统的性能。

上图就是一整套参考设计的实物，其中包括：

EtherCAT主站：               Cytech Borax SoC模块

Linux 3.10 + RT-Preempt实时补丁

EtherCAT Master  

EtherCAT 从站：             Altera MAX10系列

Softing EtherCAT Slave IP 

Servo Motor控制：      Altera MAX10系列

Cytech FOC 电流环 IP

下图是参考设计的系统框图：

 欢迎有兴趣的客户联系骏龙科技办事处了解参考设计详情。