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龙图腾网获悉江淮前沿技术协同创新中心申请的专利一种基于ARM和FPGA的EtherCAT主站分布时钟同步方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120512202B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510583690.6，技术领域涉及：H04J3/06；该发明授权一种基于ARM和FPGA的EtherCAT主站分布时钟同步方法是由陆余洋君;于新龙;兰斌;徐虎;张武松设计研发完成，并于2025-05-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于ARM和FPGA的EtherCAT主站分布时钟同步方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于ARM和FPGA的EtherCAT主站分布时钟同步方法，涉及工业控制技术领域，包括：S1、使用集成ARM和可编程逻辑资源的FPGA芯片构建EtherCAT主站分布式时钟模块，ARM和可编程逻辑资源之间通过内部的AXI互联总线交互；S2、可编程逻辑资源获取ARM端发送的使能信号，若使能信号为1，主站对从站进行拓扑扫描、延时计算、时钟补偿和动态漂移补偿的操作，得到从站的延时补偿值和本地时钟补偿值；S3、在完成补偿后，主站的状态机自动跳转到同步信号产生模块，并从ARM端获取SYNC参数，据以计算得到从站的SYNC信号起始时间；S4、分别将从站的延时补偿值、本地时钟补偿值和起始时间转为报文信息后发送到从站，将从站地址加1并返回步骤S1，直至完成所有从站分布式时钟配置；该EtherCAT主站分布时钟同步方法，解决分布式时钟算法启动后产生的同步SYNC信号不稳定的问题，在更加高频的从站同步领域展现潜力与价值。

本发明授权一种基于ARM和FPGA的EtherCAT主站分布时钟同步方法在权利要求书中公布了：1.一种基于ARM和FPGA的EtherCAT主站分布时钟同步方法，包括： S1、使用集成ARM和可编程逻辑资源的FPGA芯片构建EtherCAT主站分布式时钟模块，ARM和可编程逻辑资源之间通过内部的AXI互联总线交互； S2、可编程逻辑资源获取ARM端发送的使能信号，若使能信号为1，主站对从站进行拓扑扫描、延时计算、时钟补偿和动态漂移补偿的操作，得到从站的延时补偿值和本地时钟补偿值； S3、在完成补偿后，主站的状态机自动跳转到同步信号产生模块，并从ARM端获取SYNC参数，据以计算得到从站的SYNC信号起始时间； S4、分别将从站的延时补偿值、本地时钟补偿值和起始时间转为报文信息后发送到从站，将从站地址加1并返回步骤S1，直至完成所有从站分布式时钟配置； 步骤S3具体为： 主站从ARM端获取SYNC参数，存入寄存器；所述SYNC参数包括SYNC信号的循环时间cycle_time、SYNC信号与报文到达时间之间的间隔shift_time和主站设置的报文时间frame_time； 主站通过报文写0x09A0寄存器，将循环时间cycle_time写入各个从站； 主站通过报文读0x092C寄存器，查看主站时钟和本地时钟的差值； 若该差值小于主站内预设的阈值，则当前从站同步成功； 若没有，由于动态漂移补偿报文一直在每一帧随帧发送，继续返回查看主站时钟和本地时钟的差值步骤，直到差值小于阈值，从而完成当前从站收敛，同步成功； 在当前从站收敛后，主站计算当前从站的SYNC信号起始时间中，具体为： 将原先主站中随机设置的偏移值OFFSET修改为2Mframe_time，将延时与报文周期相关联，其中，M为大于等于0的正整数，2M在FPGA芯片中用移位的方式代替乘法器，表示乘法运算； 新余数new_remainder为计算frame_time的余数，使得SYNC信号始终与IRQ的相对偏移一致，所述IRQ为SYNC信号相对报文到达中断信号； 其中，当前从站的SYNC信号起始时间start_time的计算公式如下： start_time=app_time+2Mframe_time–new_remainder+shift_time； new_remainder=diff%frame_time； diff=app_time+2Mframe_time–base_time； 其中，app_time为当前主站时间，base_time为分布式时钟同步使能时间，所有从站的base_time相同，new_remainder为新余数，diff表示当前时刻后移2Mframe_time时间后与布式时钟同步使能时间之间的时间差，%表示求余运算。

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