技术研讨：提高Windows实时扩展功能的思路介绍

提高Windows实时扩展功能的思路介绍

——技术讨论与新思路介绍

      众所周知，Windows并不是实时操作系统（RTOS），不能保证EtherCAT周期时间的确定性、稳定性和实时快速等特点，虽然在Windows上能够实现大于10毫秒的更新频率，但即使这些相对较慢的周期时间也不总是能够得到满足，基于此，通常无法在该系统内使用EtherCAT的分布式时钟（DC）功能。 

方案一:驱动优化

      一个提高Windows性能的思路是把Windows网络驱动程序替换为acontis提供的实时以太网驱动程序，通过替换驱动程序并使用acontis提供的优化驱动程序来消除Windows网络协议栈的影响。这个思路很大改进了软实时行为的实时性，从而可以使用分布式时钟。但是，该方案不能保证实时连接的确定性，因此，我们不建议在生产过程中使用，其层级图如下所示。

方案二：EC-Win

      另一个更好的思路是同时运行Windows和硬实时解决方案EC-Win一起运行：EC-Win 利用 acontis 的实时虚拟机管理程序技术一起运行 Windows 和 RTOS，从而可以创建极快、确定、基于硬实时行为的EtherCAT应用程序，该程序更新速率高达20kHz（50毫秒）。 

      此外，为了在Windows中获得最佳的EtherCAT性能，建议将RTOS与Windows一起运行。EC-Win提供了一个实时虚拟机管理程序，可以与Windows一起运行实时Linux（RT-Linux）。当与EC-Master结合使用时，我们将Windows中的EtherCAT的完整解决方案称为EC-Win。

      借助 EC-Win，EtherCAT 主站协议栈和关联的 EtherCAT 应用程序可在 RT-Linux 中运行，从而实现高达 20 kHz（50 微秒）的更新速率的硬实时性能。此外，acontis 还为 Linux 提供了优化的实时以太网驱动程序，进一步提高了 EtherCAT 的整体性能。通过acontis实时虚拟机管理程序，Windows和RT-Linux被安全地分开，为实时Linux应用程序（包括EtherCAT）提供保护，使其免受Windows系统故障的影响。尽管有这种分离，但仍然可以将熟悉的Microsoft® Visual Studio®用于开发和调试环境，无论是Windows应用程序还是实时Linux应用程序。

背景介绍

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