基于STM32的Powerlink实时通信节点设计
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2015-07-13
17:22:56
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基于 STM32 的 openPOWERLINK 实时通信节点设计
朱宝宝、连宁
摘要
开源实时通信技术Ethernet POWERLINK 是一项在标准以太网介质上，用于解决工业控
制及数据采集领域数据传输实时性的最新技术。2012年3月7日《以太网POWERLINK通信行规
规范》获批成为中国国家推荐性标准，这意味着POWERLINK这一全球范围广泛使用的实时通
信技术得到了中国官方的认同和支持，并在全国范围内推荐使用。
POWERLINK 最初由 B&R 开发并于 2001 年使用，Ethernet POWERLINK 标准化组织
（EPSG）是一个独立的用户组织并且遵循民主章程“，自 2003 年以来，负责该技术的进一
步发展。POWERLINK 是一个完全免专利费的技术，独立于供应商，采用纯软件方式的协议，
却可达到硬实时的性能。在 2008 年，EPSG 提供了该技术的开源版本。POWERLINK 集成了完
整的 CANopen 机制，并充分满足 IEEE802.3 以太网标准，即该协议提供了所有标准的以太网
功能特点包括交叉通信和热插拔，允许网络以任意方式进行拓扑。
POWERLINK 技术很好地满足了制造业对实时以太网技术在性能、成本、可靠性、安全
性、灵活性、自主知识产权等多方面的需求。POWERLINK 具有极短的循环时间和极低的抖
动，可以提供极高的精度和硬实时性能，确保数据在 I/O 系统、控制器和驱动器之间高效的
数据交换，可以方便的对协议栈进行移植和开发，并且支持多种冗余设计和多路复用特性，
具有安全管理功能。POWERLINK 作为目前世界上开源实时以太网的优秀代表，引领着一个崭
新的技术发展潮流，为实现经济、实时、高效的工业控制网络提供了一个先进的解决方案。
STM32 系列处理器具有高性能、低成本、低功耗的特点，在工业上具有广泛的应用。本
文主要介绍 openPOWERLINK 协议的特性以及该协议栈在 STM32 RTOS 系统上的移植，并对该
系统的性能进行评估。
关键词：Ethernet POWERLINK；硬实时性；工业以太网；冗余技术；多路复用；STM32
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