Development of EtherCAT Slave Based on Multi-Core DSP

본 논문에서는 멀티 코어 DSP 기반 EtherCAT 슬레이브 구조를 설계하고 프로토콜 스택을 이식하여 EtherCAT 슬레이브를 개발한다. 개발한 EtherCAT 슬레이브는 EtherCAT 슬레이브 컨트롤러인 Beckhoff"s ET1100 ASIC과 멀티 코어 DSP인 TI"s TMS320F28379D로 구성된다. 기존 상업용 EtherCAT 슬레이브에서 사용하는 프로세서와 비교하여 빠른 처리 능력을 가진 DSP 코어를 채택하여 EtherCAT 슬레이브 스택의 실행 속도를 증가시킨다. 또한 EtherCAT 슬레이브 컨트롤러와 DSP 코어를 External Memory Interface를 통하여 연결함으로써 고속의 데이터 전송속도를 달성한다. 개발된 EtherCAT 슬레이브와 리눅스 기반의 IgH EtherCAT 마스터를 연결하여 EtherCAT 네트워크를 구성하고 다양한 실험을 수행하여 기존 EtherCAT 슬레이브와 비교하여 성능이 개선된 것을 검증한다. We develope an EtherCAT slave by designing an EtherCAT slave architecture based on multi-core DSP and porting the protocol stack. The developed EtherCAT slave consists of Beckhoff"s ET1100 ASIC, an EtherCAT slave controller, and TI"s TMS320F28379D SoC, a multi-core DSP. Adopting a DSP core with high-speed processing capability in comparison to processors used for existing commercial EtherCAT slaves, the execution speed is increased for the EtherCAT salve stack. Moreover, connecting the EtherCAT slave controller and the DSP core through External Memory Interface, the high-speed data transfer rate is achieved between the EtherCAT slave controller and the DSP core. We build an EtherCAT network consisting of the developed EtherCAT slave and the IgH EtherCAT master for Linux, and conduct various experiments. The experiment results verify that the performance of the developed slave is improved in comparison to existing EtherCAT slaves.