近年来计算机通信网络等信息技术发展迅猛,各个工程现场乃至企业都需要进行大量的信息交换,现场总线技术应运而生,成为实现现场通信的主要手段。然而,旧的现场总线技术有着种种不足之处:不同总线标准不同不能兼容;速度慢;使用专用实时通信网络,代价昂贵。随着技术发展的不断进步,工业自动化程度不断加强,传统现场总线技术的缺点日益显著,在许多控制领域难以满足实时性要求,而与此同时以太网技术发展迅速,成熟度和安全性在人们的日常生活中得到了验证,应用广泛。在工业现场中,现场总线技术的要求越来越高,需要高性价比、高传输速度、大数据量传输,这些需求使得发展方向转移至工业以太网技术。来自德国的Beckhoff(倍福自动化公司)研发出了工业以太网EtherCAT,它具有非常高的实时性能,将性能强大和成本低廉结合在了一起,拓扑灵活配置简单,使得以太网和现场总线成为整体,充分利用带宽,得到了越来越多设备厂商的重视。为此,本文针对EtherCAT通信技术、工业以太网现场总线技术进行了学习与研究,并完成了基于XMC4800的EtherCAT系统工业以太网现场总线的设计和应用。论文首先详细分析EtherCAT系统的原理和技术特点,对其实际工程应用情况进行分析,并确定集成于工业CT触发器内的EtherCAT从站板卡设备的设计方案,其次在硬件电路设计中分模块介绍其各个部分,包括XMC4800从站微控制器模块、电源模块、网络接口模块、USB-UART模块等主要组成部分,在此基础上详细分析从站设备描述文件等,实现主站与从站之间的EtherCAT通信,最后通过PC主站上的TWINCAT进行系统实验和测试,实验测试结果达到课题要求,实现了EtherCAT通信。