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工业以太网现场总线EtherCAT驱动程序设计及应用 / “十三五”普通高等教育规划教材

￥45.00定价

作者：郇极，刘艳强

出版时间：2019-09

出版社：机械工业出版社

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基本信息评价

出版社：机械工业出版社
ISBN：9787111632603
版次：1-2
图书编号：283784
本季征订号：46255674-7
装帧：平装
开本：16开
出版时间：2019-09
千字：353
页数：228
学科分类1：工学
学科分类2：计算机科学与技术
适用专业：电气工程与智能控制
适用分级：本科

作者简介

一、郇极，男，1953年生，北京航空航天大学教授，博士生导师，1982年在德国斯图加特大学获工学博士学位；主要从事面向机械制造及自郇极，男，北京航空航天大学教授，博士生导师，1982年在德国斯图加特大学获工学博士学位；主要从事面向机械制造及自动化领域的数字控制和伺服技术研究，以及博士、硕士研究生培养工作。目前主要研究内容包括：开放式控制系统的软硬件平台技术，以多通道控制技术为核心的数控机床组网技术和柔性生产线控制技术，用于数字伺服传动技术的现场总线（CAN、SERCOS、PROFIBUS)。曾完成国家65、75、85攻关和863计划多项研究项目，多次开发出代表国家数控技术水平的数控系统；在国内外杂志发表论文30篇，由德国Springer出版社出版专著一部。曾获国家科技进步三等奖、机械工业部科技进步一等奖和航空工业部科技进步二等奖各一项。与德国Stuttgart大学和Braunschweig大学保持长期稳定的合作研究关系，联合培养博士研究生。作者已经出版的书如下： 1.工业机器人运动仿真编程实践 —— 基于Android和OpenGL 2.基于平板电脑的数控系统和软件设计 3.基于工业控制编程语言IEC 61131 —3的数控系统软件设计 4.工业以太网现场总线EtherCAT驱动程序设计及应用 5.数字伺服通讯协议SERCOS驱动程序设计及应用二、刘艳强，男，北京航空航天大学教师，博士后。研究方向为开放式控制系统的软硬件平台技术和用于数字伺服传动技术的现场总线和实时工业以太网技术（EtherCAT）技术研究。与EtherCAT标准委员会紧密合作，并受邀赴德国进行合作研究。任全国工业机械电气系统标准化技术委员会（TC231 ）成员。主持国家科技重大专项课题2项，航空科学基金1项。参加863项目1项、国家十五科技攻关项目1项、国防十五预研项目1项、及其他横向课题3项。

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内容简介

EtherCAT是一种应用于工厂自动化和流程自动化领域的实时工业以太网现场总线协议，已经成为工业通信网络国际标准IEC61158和IEC61784的组成部分。本书内容包括：实时工业以太网技术进展、EtherCAT系统组成原理、EtherCAT协议、从站专用集成电路芯片ET1100介绍、ET1100从站硬件设计实例、EtherCAT用于伺服驱动器控制应用协议CoE和SoE、Windows XP操作系统下EtherCAT主站驱动程序设计、基于微处理器的EtherCAT从站驱动程序设计和开发实例。
本书可作为工业自动化和计算机控制专业类研究生教材或教学参考书，亦可作为EtherCAT协议开发技术人员的工具书。

第1章概述11.1实时工业以太网概述11.2EtherCAT协议概述3第2章 EtherCAT协议62.1EtherCAT系统组成62.1.1EtherCAT主站组成62.1.2EtherCAT从站组成72.1.3EtherCAT物理拓扑结构92.2EtherCAT数据帧结构92.3EtherCAT报文寻址和通信服务112.3.1EtherCAT网段寻址122.3.2设备寻址132.3.3逻辑寻址和FMMU152.3.4通信服务和WKC172.4分布时钟182.4.1分布时钟描述182.4.2传输延时和时钟初始偏移量测量202.4.3时钟同步212.5通信模式232.5.1周期性过程数据通信232.5.1.1从站设备同步运行模式232.5.1.2主站设备同步运行模式252.5.2非周期性邮箱数据通信262.6状态机和通信初始化282.7应用层协议30第3章 EtherCAT从站控制芯片323.1ESC概述333.1.1ESC芯片种类333.1.2ESC存储空间343.1.3ESC特征信息403.2ESC芯片ET1100413.2.1ET1100引脚定义413.2.2物理通信端口473.2.2.1MII接口473.2.2.2EBUS/LVDS接口503.2.3PDI接口513.2.3.1数字量I/O接口523.2.3.2SPI从站接口553.2.3.3并行微处理器总线接口563.2.3.4物理通信端口引脚和PDI引脚的配置593.2.4配置引脚593.2.5其它引脚613.2.5.1复位引脚623.2.5.2ET1100供电引脚623.3ESC数据链路控制633.3.1ESC数据帧处理633.3.2ESC通信端口控制653.3.3数据链路错误检测683.3.4ESC数据链路地址693.3.5逻辑寻址控制703.4ESC应用层控制713.4.1状态机控制和状态713.4.2中断控制743.4.3看门狗控制763.5存储同步管理773.5.1存储同步管理器概述773.5.2缓存类型数据交换803.5.3邮箱数据通信机制813.6从站信息接口843.6.1EEPROM内容853.6.2EEPROM访问控制863.6.3EEPROM操作错误处理893.7分布时钟操作903.7.1分布式时钟信号903.7.1.1同步信号903.7.1.2同步锁存功能943.7.2分布时钟的初始化963.7.3同步信号的配置100第4章 EtherCAT硬件设计 1014.1EtherCAT从站PHY器件选择1014.2微处理器操作的EtherCAT从站硬件设计实例1024.2.1ET1100的接线1034.2.2ET1100配置电路1054.2.3MII接线1064.2.4微处理器接口引脚接线1084.3直接IO控制EtherCAT从站硬件设计实例110第5章 EtherCAT伺服驱动器控制应用协议1125.1CoE（CANopen over EtherCAT）1125.1.1CoE对象字典1135.1.2周期性过程数据通信1155.1.3CoE非周期性数据通信1165.1.3.1SDO服务1175.1.3.2紧急事件1255.1.4应用层行规1275.1.4.1CiA 402行规通用数据对象字典1285.1.4.2功率驱动控制状态机1295.1.4.3运行模式1325.2SoE（SERCOS over EtherCAT）1365.2.1SoE状态机1365.2.2IDN继承1375.2.3SoE过程数据映射1385.2.4SoE服务通道143第6章 EtherCAT主站驱动程序1496.1数据定义头文件1506.2网卡操作相关类的定义和实现1566.2.1基于NDIS的网卡驱动程序1576.2.2CEcNpfDevice类1596.2.3CNpfInfo类1616.2.4获得计算机网卡信息1626.2.5打开网卡1646.2.6发送数据帧1676.2.7接收数据帧1686.2.8关闭网卡1716.3从站设备对象定义和实现1736.3.1CEcSimSlave类的定义1736.3.2CEcSimSlave类的实现1746.4主站设备对象定义和实现1776.4.1CEcSimMaster类的定义1776.4.2初始化和启动CEcSimMaster数据对象1796.4.3配置从站设备对象1806.4.4状态机运行1836.4.5发送非周期性EtherCAT数据报文1866.4.6发送周期性EtherCAT数据帧1876.4.7接收EtherCAT数据帧1936.5主站实例程序1966.5.1主站实例程序配置流程1976.5.2周期性运行控制200第7章从站驱动程序2027.1从站驱动程序头文件ec_def.h2027.2从站基本操作2107.3从站驱动程序总体结构2127.4从站周期性数据处理2167.4.1同步运行模式2167.4.2自由运行模式2187.5从站非周期性事件处理2197.6从站状态机处理2207.6.1状态机处理流程2217.6.2检查SM通道设置2257.6.3启动邮箱数据通信2307.6.4启动周期性输入数据通信2317.6.5启动周期性输出数据通信2347.6.6停止EtherCAT数据通信234参考文献 236