工业以太网现场总线EtherCAT驱动程序设计及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:219

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出版时间:2010-3

价格:38.00元

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isbn号码:9787512400078

丛书系列:

图书标签:

• 工业以太网
• EtherCAT
• 现场总线
• 驱动程序
• 嵌入式系统
• 实时控制
• PLC
• 自动化
• 工业控制
• 电机控制

工业以太网现场总线EtherCAT驱动程序设计及应用 内容简介： 本书聚焦于工业自动化领域一项至关重要的技术——EtherCAT（Ethernet for Control Automation Technology）。作为新一代的实时工业以太网通信协议，EtherCAT以其卓越的性能、高度的灵活性和强大的实时性，在全球范围内迅速普及，并成为众多先进自动化系统中的核心驱动力量。本书深入剖析EtherCAT驱动程序的开发，旨在为读者提供一套系统、全面且实用的指导，帮助读者掌握EtherCAT在工业现场总线应用中的设计、实现与优化。 核心内容概述： 本书共分为几个主要部分，循序渐进地引导读者从理论到实践，理解并掌握EtherCAT驱动程序的设计要点及实际应用。 第一部分：EtherCAT基础理论与协议解析 工业自动化与现场总线概述： 首先，我们将回顾工业自动化发展的历程，并介绍现场总线技术在现代工业生产中的核心作用。在此基础上，引出EtherCAT作为一种先进的现场总线技术，其出现的必然性和优势。 EtherCAT协议详解： 详细阐述EtherCAT协议的核心原理。这包括EtherCAT帧结构、数据报文传输机制、分布式时钟（Distributed Clocks, DC）概念及其在实现高精度同步中的关键作用。我们将深入解析EtherCAT报文的组成，如EtherCAT数据报文（Ethernet frame encapsulated EtherCAT datagram）、Ethernet header、MAC address、Ethernet payload等，以及各种EtherCAT命令（如Read, Write, ReadWrite, Broadcast, etc.）的功能和用法。 EtherCAT网络拓扑与设备模型： 介绍EtherCAT支持的多种网络拓扑结构，如线型、星型、环型等，并分析它们在不同应用场景下的适用性。同时，阐述EtherCAT设备模型，包括主站（Master）和从站（Slave）的角色定位、逻辑连接、物理连接以及EtherCAT状态机（Initialization, Pre-operation, Safe-operational, Operational）的各个阶段及其转换条件。 第二部分：EtherCAT驱动程序设计核心技术 驱动程序架构与组件： 详细介绍EtherCAT驱动程序的典型架构，包括用户空间（User Space）和内核空间（Kernel Space）的职责划分。重点讲解EtherCAT从站控制器（ESC - EtherCAT Slave Controller）硬件的接口和寄存器配置，以及驱动程序如何通过这些接口与ESC进行通信。 ESC（EtherCAT Slave Controller）硬件接口与通信： 深入讲解ESC芯片的硬件接口，如SPI、SSI、EMAC等，以及如何通过这些接口实现与CPU的通信。针对不同的ESC芯片，提供具体的接口配置和数据读写方法。 EtherCAT从站驱动开发： 详细讲解EtherCAT从站驱动程序的开发流程。这包括： ESC寄存器配置与初始化： 如何根据EtherCAT协议要求，对ESC的各个寄存器进行初始化和配置，使其能够正确地响应主站的请求。 SDO（Service Data Object）与PDO（Process Data Object）通信： 详细阐述SDO用于配置和诊断，PDO用于实时数据交换的原理，以及如何在驱动程序中实现SDO的读写操作和PDO数据的映射与传输。 分布式时钟（DC）的实现： 讲解如何在从站驱动中实现分布式时钟同步，包括周期性的时钟同步报文处理、时钟偏移量的计算与补偿，以及如何利用DC实现精确的时间同步控制。 中断处理与实时性保障： 介绍EtherCAT通信中的中断机制，以及如何设计高效的中断服务程序以保证实时数据处理的效率。探讨如何通过优化驱动程序逻辑，最大程度地减少延迟，满足实时控制的需求。 EtherCAT状态机管理： 讲解如何根据EtherCAT协议的状态机，在驱动程序中实现从站的正确状态转换和管理。 主站驱动开发（可选）： （如果内容涉及主站开发，则此处详细描述）讲解EtherCAT主站驱动程序的开发要点，包括主站的初始化、网络扫描、设备配置、PDO映射、Cyclic Data Transfer的实现，以及错误检测与处理机制。 第三部分：EtherCAT驱动程序在典型应用中的实践 常见EtherCAT从站设备驱动开发实例： 通过具体硬件平台（如基于ARM Cortex-M的微控制器、FPGA等），提供典型的EtherCAT从站设备驱动开发案例。例如： I/O模块驱动开发： 如何设计和实现用于数字I/O、模拟I/O的EtherCAT从站驱动。 伺服驱动器/运动控制器驱动开发： 讲解如何为伺服驱动器或运动控制器开发EtherCAT从站驱动，实现精确的位置、速度、力矩控制。 传感器/执行器驱动开发： 分析如何为各类工业传感器和执行器开发EtherCAT从站驱动，实现数据的采集和指令的下发。 驱动程序性能优化与调试： 提供针对EtherCAT驱动程序的性能优化策略，包括代码优化、内存管理、中断处理优化等，以提高通信效率和系统响应速度。介绍常用的调试工具和方法，帮助读者快速定位和解决驱动程序开发过程中遇到的问题。 EtherCAT应用场景拓展： 探讨EtherCAT在不同工业领域的应用，如工业机器人、数控机床、自动化生产线、新能源汽车等，并分析在这些场景下EtherCAT驱动程序的设计要点和挑战。 本书特色： 理论与实践深度结合： 本书不仅深入讲解EtherCAT协议的理论基础，更侧重于驱动程序的实际开发过程，提供大量具体的代码示例和实践指导。 全面详尽： 覆盖EtherCAT从站驱动程序设计的各个关键环节，力求为读者提供一个完整的知识体系。 面向工程应用： 内容紧密结合工业现场实际需求，旨在帮助读者快速掌握EtherCAT技术，并应用于实际的自动化项目开发中。 结构清晰，语言易懂： 逻辑清晰的章节安排，配合通俗易懂的语言，即使是非专业背景的读者也能较易理解。 目标读者： 本书适合于工业自动化工程师、嵌入式系统开发工程师、机器人开发者、控制系统设计者，以及对EtherCAT技术感兴趣的在校学生和研究人员。无论您是初次接触EtherCAT，还是希望深入了解其驱动程序设计的技术人员，本书都将是您宝贵的参考资料。

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对EtherCat有所了解了但还是不会用????

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郇老师的书写的还是不错的

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对EtherCat有所了解了但还是不会用????

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对EtherCat有所了解了但还是不会用????

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开篇介绍了ecat的基础知识，而后重点介绍了基于倍福slave esc的系统运作细节，最后列举实现的代码片段，但是并不给提供全工程代码。 这本书仍然对于ecat基础介绍的比较有限，倍福的芯片介绍的篇幅相对较大。希望能深入的介绍ecat的相关基础知识。