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EtherCAT协议是一种开放的实时以太网通讯协议,广泛应用于工业控制领域。本文提出了一套完整的基于Linux嵌入式平台的EtherCAT主站系统设计方案,旨在打通整个EtherCAT协议技术环节。从主站和从站的硬件层面到软件层面再到上位机软件,开发出整套拥有自主知识产权的EtherCAT主站系统。设计EtherCAT从站模块,选用从站控制芯片ET1100设计通信板,STM32单片机设计控制板,将通信板和控制板通过SPI总线接口组合,组成两套从站模块,分别实现数字输入信号检测和模拟输入信号检测的功能。设计EtherCAT主站模块,选用基于.AM3358处理器的BeagleBone Black作为Linux嵌入式开发平台,并且在该平台上运行集成Xenomai实时补丁的Linux操作系统,接着在操作系统上构建IgH EtherCAT Master for Linux开源框架和配置开发环境,最后基于这套开源框架进行应用程序的设计,完成整套主站模块设计。设计EtherCAT主站程序的两种交互模式,一种是基于命令行操作的控制台模式,还有一种是基于Qt开发的图形用户界面模式。用户可以通过任意模式,实现过程数据通信和服务数据通信的数据读写,并且执行一些其他的必要功能操作。实验结果表明,从站模块的基本功能实现,可以有效检测输入的数字信号和模拟信号。主站模块的基本功能实现,可以与从站模块建立起有效的过程数据通信和服务数据通信,性能上同步误差在ns级,报文的传输时间在us级,通讯抖动在us级别,可以满足工业控制系统对实时性的要求。控制台模式和图形用户界面模式交互有效。