基于ARM和FPGA的PLC系统通讯设计涉及到嵌入式系统开发、现场总线通信技术、以及硬件和软件协同设计等IT行业的核心知识。ARM作为微处理器架构，以其高性能和低功耗被广泛应用于嵌入式系统中。FPGA，即现场可编程门阵列，是一种可以通过硬件描述语言编程的半导体器件，非常适合处理高速信号处理和复杂逻辑控制任务。
PLC（Programmable Logic Controller）作为可编程逻辑控制器，主要用于工业自动化领域，负责控制各类机械设备和生产过程。PLC系统通讯设计的目的是保证不同模块之间信息交换的高效性和可靠性，这对于自动化系统的性能至关重要。
在本文中，作者为了提高PLC系统功能模块间通讯协议的通用性和可扩展性，基于ARM+FPGA构架设计了一种小型PLC的通讯系统。他们分析了各类通讯数据的特点、实时性及可靠性要求，扩展了CAN通讯协议的应用层。CAN（Controller Area Network）是一种被广泛应用的车辆网络总线标准，以其通讯距离长、可靠性高和协议开放性好而著称。
文章中提到的“数据单元法组织通讯数据”指的是将通讯数据划分成不同类型的数据单元，为不同类型的数据定义了不同的数据单元格式，从而提高了数据处理的效率和可靠性。这种设计思路能够满足自动化系统中对于数据处理速度和准确性的高要求。
提出的以主机为中心的通讯模式，实际上是一种主从式通信架构，这种架构下，PLC主机扮演中心控制器的角色，它负责管理和控制通讯流程，确保数据传输的可靠性。通讯流程的制定确保了PLC主机执行程序时的可靠性，这在工业控制中尤其重要，因为任何通讯错误都可能导致生产事故。
通过测试验证，该CAN扩展协议不仅具有良好的通用性，还有高效的编解码效率，能够可靠地完成数据传输，从而提升了PLC系统的性能。
本文还指出了现有PLC生产厂商在通讯方式和协议上的不统一问题，这使得不同厂商的产品难以互联互通，因此，通过设计一种通用的通讯协议，可以提高系统的互操作性和灵活性。
此外，文章提到了有关的计算机测量与控制领域，这说明了通讯设计不仅局限于软件层面上的协议设计，还涉及到硬件层面上的测量精度和控制质量，进而影响整个自动化系统的性能。
总结来看，这份文档中介绍的知识点包括ARM架构的嵌入式系统开发、FPGA的硬件编程和配置、CAN通讯协议的扩展和实现、通讯数据的组织和处理，以及PLC主机控制模式下的通讯流程设计。这些都是工业自动化和嵌入式系统开发中不可或缺的知识点，对提升系统性能和可靠性具有关键作用。
