随着工业自动化系统的日益复杂化，工业自动化、物联网以及智能家居等领域对设备之间的高效通信与协同控制，实现数据的高速、稳定传输与交互，已经成为提升生产效率和系统可靠性的关键。嵌入式工业现场总线是一种高速、低成本的内部总线技术。它主要用于PLCIO模块、机器人手臂等应用场景，能够提供高效的数据传输和灵活的配置选项。

中科亿海微电子科技（苏州）有限公司（以下简称“中科亿海微”）推出的嵌入式工业现场总线通信控制解决方案，使用中科亿海微EQ6HL130型FPGA+国产DSP核心板与底板架构。FPGA内部调用嵌入式工业现场总线 IP核进行设计。FPGA部分实现电流环和速度环，DSP实现位置环控制，DSP软件设计采用合作开发方式。板卡设计24位高精度AD采集和18位高精度DA输出功能。板卡输入电源最高32V，输入母线电压最大可达100V。

嵌入式工业现场总线通信控制板如下图所示。

图 嵌入式工业现场总线通信控制板正面

图 嵌入式工业现场总线通信控制板反面

本方案的对外功能模块如下图所示。

图 嵌入式工业现场总线通信控制板对外接口图

FPGA+DSP核心板如下图所示。

图 核心板实物图

FPGA+DSP核心板尺寸为55mm × 55mm，PCB是1.6mm厚的8层板。本核心板尺寸小、对外IO丰富、焊接可靠，二次开发简单。

方案特点

● 高速传输：嵌入式工业现场总线的传输速率可以达到100Mbps，适合需要高速数据传输的应用场景；

● 低延迟：在16个从站的情况下，每个从站的循环时间低于125微秒，同步误差小于2.5微秒，适合对实时性要求较高的系统；

● 灵活的从站配置：用户可以灵活配置从站数量，支持定长和变长传输，适应不同的系统需求；

● 支持菊花链拓扑结构：嵌入式工业现场总线支持菊花链拓扑结构，便于在复杂系统中实现高效的数据传输和管理。

嵌入式工业现场总线通信控制解决方案应用广泛，在工业控制、伺服控制、自动喷漆、光伏逆变器、变流器等领域具有广阔的应用场景。

关于中科亿海微

中科亿海微电子科技（苏州）有限公司，是“可编程芯片与智能微系统”技术领域的高新技术企业，于2017年1月在苏州发起成立。公司以“可编程逻辑IP核与EDA工具”为技术特色，以FPGA、自适应SoC、可重构计算系统等产品设计与服务为主营业务，是苏州市姑苏领军企业、江苏省潜在独角兽企业、国家专精特新“小巨人”企业、国家高新技术企业。

公司坚持全正向设计技术路线，自主研制具有高可靠性的嵌入式可编程电路IP核、可编程逻辑芯片、EDA软件与可重构系统，提供具有高性能和自适应计算的行业解决方案和集成电路设计服务，满足智能制造、现代通信、能源电力、轨道交通、汽车电子、广电传媒、数据中心、金融科技、电子政务、医疗器械、测试测量等业务领域的应用需要。