开源的基于 RTOnBoot 多核异构框架打造的低成本高性能 Linux 主控加 Ethercat 主站解决方案，同步周期可稳定达到 125 微秒

随着技术的发展，在现代控制系统中对总线的实时同步精度的要求越来越高，所以 ModBus，Can 等总线使用越来越少，Ethercat 总线成为事实上的标准。在工业自动化，工业机器人，高精度加工和人形机器人等领域，越来越多的系统采用同步周期达 125 微秒的 Ethercat 总线。但这一块的主站生态控制在欧美公司手里，这些主控加主站的系统往往成本比较高。所以市场迫切需要一个低成本的同步周期达 125 微秒的 Linux 主控加 Ethercat 主站解决方案出来。成都实安安信科技有限公司正是顺应这种需求，推出了开源的低成本高性能的 Linux 主控加 Ethercat 主站解决方案, 同步周期可稳定的达到 125 微秒，成本又很低。

低成本高性能的 Linux 主控加 Ethercat 主站解决方案的软件系统基于多核异构框架 RTOnBoot 构建。RTOnBoot 是业界领先的 Linux 加 RTOS 多核异构框架，它的实时抖动在现有的 Linux 或 Linux 衍生系统中是最小的，空载时的实时抖动是 1 微秒，重载时的实时抖动也只有 4 微秒，远优于 xenomai 或 Preempt-RT。低成本高性能的 Linux 主控加 Ethercat 主站解决方案的软件系统绝大多数是开源的，跟 Ethercat 有关的部分，包括 SOEM 协议栈和实时网卡驱动等都是开源的，只有跟 RTOnBoot 框架有关的少量源码不开源，但有 RTSDK 编程接口。低成本高性能的 Linux 主控加 Ethercat 主站解决方案采用 RK3588 处理器，这是综合考虑了成本，AI 性能，核数，处理性能，生态等因素之后的首选。低成本高性能的 Linux 主控加 Ethercat 主站解决方案的 Ethercat 同步周期可稳定达到 125 微秒，电机转动时测量延时，测试一百万次，sleep 的最大延时是 11 微秒，执行最大延时包括收发包是 20 微秒，两个最大的延时加起来只有 30 微秒多，距离 125 微秒还有 90 多微秒的裕量，它的实时表现在众多方案中无疑是优异的。Linux 主控加 Ethercat 主站的整体成

本比起有这个性能的其它方案整体成本低很多。

RTOnBoot 框架编程简单，有 RTSDK 支持，可很容易融入 ROS 框架，用于机器人系统。低成本高性能的 Linux 主控加 Ethercat 主站解决方案的 Ethercat 协议栈采用 SOEM 协议栈。我们也移植了 IGH 协议栈，并且移植成功。但经过比较后发现，IGH 协议栈的软件架构在原生 Linux 比较适合。对于多核异构这种架构来说，还是让 SOEM 运行在一个 RTOS 核上实时性更强，DC 同步更好。所以我们就不维护 IGH 的代码了。但为了增强 SOEM 协议栈的易用性，我们开发了 ICOS，即 IGH Commands over SOEM，让 Linux 下可运行 IGH 的命令。

RTOnBoot 框架拥有最佳的核间大容量数据交换的性能，把 memcpy 的次数降到最少。

RTOnBoot 框架也有多核协同工作的 TRACE 机制，方便多核问题的排查。

以下是低成本高性能的 Linux 主控加 Ethercat 主站解决方案的演示视频：

https://www.bilibili.com/video/BV13VtGzgEdB/?vd_source=bd86c57a4fc0bbcd4f3e9d0999ce28e2

源码下载地址是：

https://gitee.com/winfred-young/rtonboot-ethercat