EtherCAT是一种实时以太网,具有很强的实时性和确定性,已经广泛应用于工业控制。然而,EtherCAT与信息网络的融合不仅困难,而且需要较大的成本。随着时间敏感网络(Time Sensitive Networking,TSN)的出现,使得操作技术OT(Operational Technology)与信息技术IT(Information Technology)的融合成为了可能。为此,本文设计了一种EtherCAT网络接入TSN的适配器,为OT与IT的融合提供了一种有效的解决方案。首先,本文分析了当前实时工业以太网适配TSN技术的应用背景和研究现状,针对EtherCAT和时间敏感网络两者技术上的特点,设计了一种用于EtherCAT适配TSN的方法。该方法主要包括EtherCAT/TSN数据转换、时钟同步和流预留应用三个方面。接着,本设计采用LS1021A作为适配器的硬件平台,对EtherCAT适配TSN的方法进行了实现。按照EtherCAT和TSN两种数据帧格式特点,设计了对应的EtherCAT/TSN数据结构和优先级映射方法,实现了EtherCAT/TSN两种协议类型数据转换功能。在适配器上实现精确时钟同步协议g PTP从时钟功能,该功能利用延迟测量和时钟偏差补偿程序,能够实现EtherCAT/TSN适配器与TSN节点的时钟同步。同时,在适配器上对多流预留协议MSRP程序进行了实现,主要包括MSRP软件结构、功能模块、核心数据结构、程序处理流程等设计,使得EtherCAT设备能够通过适配器连接TSN交换机并建立流预留链路。最后,通过搭建实物验证平台,对EtherCAT/TSN适配器进行了功能测试与验证。实验结果表明,本EtherCAT/TSN适配器能够正确转换EtherCAT和TSN两种数据格式,且时钟同步精度可达到亚微秒级别,并能够实现MSRP服务功能。