随着以现代通信技术为代表的信息产业的迅猛发展,现场总线技术在工业控制领域中已经成为数据通信的主导。近年来,随着以太网技术进入工业控制领域,工业以太网技术应运而生。工业以太网克服了传统现场总线的诸多缺点,深刻的影响了工业控制领域。德国BECKHOFF公司提出的EtherCAT工业以太网技术具有拓扑结构灵活、系统配置简单、开发成本低和高效高速等特点,正被越来越多的网络工业设备开发商所关注。本论文提出了一种基于EtherCAT协议的嵌入式网关适配器的设计方案。作者针对适配器实时性差和组态复杂这两个问题,提出了增加从单片机提前进行预处理的方式,处理适配器模块与I/O模块的通信,有效地提高了适配器的实时处理能力。本文首先简要介绍了当前工业以太网技术特别是EtherCAT在国内外的发展现状,然后详细分析了EtherCAT协议的系统构成、数据帧结构和通信模式等重要内容。然后基于STM32嵌入式单片机,给出了嵌入式硬件的总体设计,分模块介绍了电路各个部分,包括主从单片机电路、时钟复位电路、ET1100电路等主要部分。在此基础上,基于EtherCAT协议和uC/OS-Ⅲ操作系统,针对软件功能需求,完成了驱动程序和业务程序的开发。最后,根据设计指标,进行系统测试,取得了令人满意的结构,达到了设计要求。同时,给出了通过测试过程以及平时研究过程中发现的不足和改进方法。