[發明專利]一種EtherCAT-NCUC的總線同步方法及裝置

有效

• 申請號: 201711477823.3
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108199822B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 朱志紅;劉純;江金龍;黃世平;尹樂
• 申請（專利權）人: 武漢華中數控股份有限公司
• 主分類號: H04L7/00
• 分類號: H04L7/00;H04J3/06;H04L12/40
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 程殿軍;張瑾

1.一種EtherCAT-NCUC的總線同步方法，其特征在于，所述方法包括：

定時器控制EtherCAT通信幀和同步幀的發送，調整同步時間差值，使所述同步時間差值穩定在20微秒；

根據所述同步時間差值動態控制NCUC周期幀和非周期幀的數據發送；

根據所述同步時間差值動態調整通信周期，調整幅度為一微秒；

所述同步時間差值為系統時間與同步發生時間差值。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述同步時間差值動態調整通信周期，具體包括：

所述同步時間差值等于20微秒時，所述通信周期為1毫秒；

所述同步時間差值小于20微秒時，將所述通信周期調整為999微秒；

所述同步時間差值大于20微秒時，將所述通信周期調整為1001微秒。

3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述定時器控制EtherCAT通信幀和同步幀的發送之前，所述方法還包括對所述EtherCAT和NCUC進行配置，具體包括：

CPU控制EtherCAT數據幀和NCUC數據幀的發送，獲取從站個數及從站類型；

CPU對所述EtherCAT數據幀和所述NCUC數據幀進行解析，調整同步時間差值；

當所述同步時間差值滿足一定條件時，由定時器控制所述EtherCAT數據幀和所述NCUC數據幀的發送。

4.一種EtherCAT-NCUC的總線同步裝置，其特征在于，所述裝置包括調整時間差值模塊、控制發送時間模塊和調節通信周期模塊；

所述調整時間差值模塊，由定時器控制EtherCAT通信幀和同步幀的發送，調節同步時間差值，使所述同步時間差值穩定在20微秒；

所述控制發送時間模塊，根據所述同步時間差值動態控制NCUC周期幀和非周期幀的數據發送時間；

所述調節通信周期模塊，根據所述同步時間差值動態調整通信周期，調整幅度為一微秒；

所述同步時間差值為系統時間與同步發生時間差值。

5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述調節通信周期模塊具體包括第一調整單元和第二調整單元；

所述第一調整單元，用于在所述同步時間差值小于20微秒時，將所述通信周期調整為999微秒；

所述第二調整單元，用于在所述同步時間差值大于20微秒時，將所述通信周期調整為1001微秒。

6.如權利要求4或5所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括配置模塊，所述配置模塊由CPU控制EtherCAT數據幀和NCUC數據幀的發送，獲取從站個數及從站類型。

7.一種主控系統，其特征在于，所述主控系統包括局域總線控制模塊、EtherCAT同步幀解析模塊、定時器模塊、EtherCAT總線主站模塊和NCUC總線主站模塊；

所述局域總線控制模塊，為CPU訪問FPGA提供存儲接口和IO接口，向NCUC主站模塊和EtherCAT主站模塊寫入或者讀取數據；

所述EtherCAT同步幀解析模塊，在每個通信周期接收從EtherCAT從站返回的數據和數據有效信號，并解析得到系統時間和下次SYNC產生時間，根據所述下次SYNC產生時間與系統時間確定時間間隔；

所述定時器模塊，控制EtherCAT通信幀和同步幀的發送，調整同步時間差值，使所述同步時間差值穩定在20微秒；

所述EtherCAT總線主站模塊，用于存儲發送的NCUC數據幀，根據CPU所發的參數，接收到周期幀的使能信號和非周期幀的發送信號時，產生數據信號和發送有效信號，數據從從站返回時，處理后存儲在NCUC總線主站模塊的RAM中；

所述NCUC總線主站模塊，用于存儲發送的EtherCAT數據幀，根據CPU所發的參數，接收到周期幀的使能信號和非周期幀的發送信號時，產生數據信號和發送有效信號，數據從從站返回時，處理后存儲在EtherCAT總線主站模塊的RAM中；

所述同步時間差值為系統時間與同步發生時間差值。