| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 背景及研究意义 | 第11页 |
| 1.2 工业以太网国内外研究现状 | 第11-16页 |
| 1.2.1 实时工业以太网 | 第12-15页 |
| 1.2.1.1 Ethernet/IP | 第13页 |
| 1.2.1.2 EPA | 第13-14页 |
| 1.2.1.3 Ethernet Powerlink | 第14页 |
| 1.2.1.4 PROFINET | 第14页 |
| 1.2.1.5 SERCOS III | 第14-15页 |
| 1.2.1.6 EtherCAT | 第15页 |
| 1.2.2 实时工业以太网模型分析 | 第15-16页 |
| 1.2.3 EtherCAT发展现状 | 第16页 |
| 1.3 研究内容及论文结构 | 第16-19页 |
| 第二章 EtherCAT总体方案设计 | 第19-33页 |
| 2.1 EtherCAT协议概述 | 第19页 |
| 2.2 EtherCAT物理层 | 第19-20页 |
| 2.3 EtherCAT数据链路层 | 第20-28页 |
| 2.3.1 EtherCAT数据帧 | 第20-23页 |
| 2.3.2 EtherCAT寻址方式 | 第23-25页 |
| 2.3.2.1 网段间寻址 | 第23-24页 |
| 2.3.2.2 网段内寻址 | 第24-25页 |
| 2.3.3 通信服务命令 | 第25-26页 |
| 2.3.4 EtherCAT通信模式 | 第26-28页 |
| 2.4 EtherCAT应用层 | 第28-31页 |
| 2.4.1 COE的应用软件设计 | 第28-29页 |
| 2.4.2 对象字典配置实例 | 第29-30页 |
| 2.4.3 EtherCAT状态机 | 第30-31页 |
| 2.4.4 通信初始化 | 第31页 |
| 2.5 本章小结 | 第31-33页 |
| 第三章 EtherCAT从站开发方案 | 第33-66页 |
| 3.1 从站系统概述 | 第33-34页 |
| 3.1.1 从站系统框架 | 第33-34页 |
| 3.1.2 EtherCAT应用连接图 | 第34页 |
| 3.2 现场总线内存管理单元FMMU | 第34-38页 |
| 3.2.1 FMMU映射原理 | 第35-36页 |
| 3.2.2 FMMU的配置 | 第36-37页 |
| 3.2.3 FMMU的映射例子 | 第37页 |
| 3.2.4 FMMU使用实例 | 第37-38页 |
| 3.3 同步管理器（SM） | 第38-40页 |
| 3.3.1 邮箱模式 | 第39页 |
| 3.3.2 缓存模式 | 第39-40页 |
| 3.4 分布时钟DC | 第40-42页 |
| 3.5 从站硬件实现 | 第42-54页 |
| 3.5.1 电源设计 | 第45-46页 |
| 3.5.2 ET1100外围电路设计 | 第46-50页 |
| 3.5.2.1 内核供电电路 | 第46-47页 |
| 3.5.2.2 功能配置电路 | 第47-48页 |
| 3.5.2.3 ET1100与PHY连接电路 | 第48-49页 |
| 3.5.2.4 ET1100与EEPROM连接电路 | 第49-50页 |
| 3.5.2.5 ET1100时钟电路 | 第50页 |
| 3.5.2.6 ET1100复位电路 | 第50页 |
| 3.5.3 PDI接口电路 | 第50-51页 |
| 3.5.3.1 8位异步微处理器接口电路 | 第51页 |
| 3.5.3.2 SPI接口 | 第51页 |
| 3.5.4 PHY芯片外围电路 | 第51-52页 |
| 3.5.4.1 物理地址设置 | 第52页 |
| 3.5.4.2 网络变压器和RJ45 | 第52页 |
| 3.5.5 ET1200外围电路设计 | 第52-54页 |
| 3.5.5.1 ET1200结构图 | 第52-53页 |
| 3.5.5.2 ET1200物理通信端口配置 | 第53-54页 |
| 3.5.6 串口电路设计 | 第54页 |
| 3.6 从站软件实现 | 第54-65页 |
| 3.6.1 SPI驱动设计 | 第55-56页 |
| 3.6.2 时序分析 | 第56-58页 |
| 3.6.3 EtherCAT协议栈设计与实现 | 第58-65页 |
| 3.7 本章小结 | 第65-66页 |
| 第四章 EtherCAT主站开发方案 | 第66-72页 |
| 4.1 EtherCAT主站概述 | 第66页 |
| 4.2 主站架构分析 | 第66-68页 |
| 4.3 EtherCAT软件系统设计 | 第68-71页 |
| 4.3.1 主站开发环境的搭建 | 第68-69页 |
| 4.3.2 主站状态 | 第69-70页 |
| 4.3.3 主站软件实现方式 | 第70-71页 |
| 4.4 本章小结 | 第71-72页 |
| 第五章 EtherCAT主从站通信测试 | 第72-81页 |
| 5.1 测试平台搭建 | 第72页 |
| 5.2 测试及结果分析 | 第72-80页 |
| 5.2.1 主从站通信功能测试 | 第74-78页 |
| 5.2.1.1 数字量输出测试 | 第74-75页 |
| 5.2.1.2 模拟量输入测试 | 第75-78页 |
| 5.2.2 主从站通信性能测试 | 第78-80页 |
| 5.3 本章小结 | 第80-81页 |
| 第六章 总结与展望 | 第81-82页 |
| 6.1 论文总结 | 第81页 |
| 6.2 工作展望 | 第81-82页 |
| 参考文献 | 第82-85页 |
| 致谢 | 第85-86页 |
| 个人简历、在校期间发表论文与研究成果 | 第86页 |