| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第11-18页 |
| 1.1 本章概要 | 第11页 |
| 1.2 EtherCAT现场总线概述 | 第11-13页 |
| 1.2.1 EtherCAT现场总线简介 | 第11页 |
| 1.2.2 EtherCAT现场总线发展 | 第11-12页 |
| 1.2.3 EtherCAT现场总线国内外研究现状 | 第12-13页 |
| 1.3 EtherCAT主站系统概述 | 第13-15页 |
| 1.3.1 EtherCAT主站系统简介 | 第13-14页 |
| 1.3.2 EtherCAT主站系统发展 | 第14页 |
| 1.3.3 EtherCAT主站系统国内外研究现状 | 第14-15页 |
| 1.4 研究意义目的及内容 | 第15-18页 |
| 1.4.1 研究意义 | 第15-16页 |
| 1.4.2 研究目的 | 第16-17页 |
| 1.4.3 研究内容 | 第17-18页 |
| 第2章 EtherCAT主站系统设计方案及原理 | 第18-32页 |
| 2.1 本章概要 | 第18页 |
| 2.2 EtherCAT现场总线基本原理 | 第18-28页 |
| 2.2.1 EtherCAT总线结构 | 第18-21页 |
| 2.2.2 EtherCAT数据帧结构 | 第21-22页 |
| 2.2.3 现场总线内存管理单元 | 第22-23页 |
| 2.2.4 分布时钟 | 第23-26页 |
| 2.2.5 状态机 | 第26-27页 |
| 2.2.6 通信模式 | 第27页 |
| 2.2.7 应用层协议 | 第27-28页 |
| 2.3 系统设计方案 | 第28-32页 |
| 2.3.1 EtherCAT从站模块设计方案 | 第28-29页 |
| 2.3.2 EtherCAT主站模块设计方案 | 第29页 |
| 2.3.3 EtherCAT主站程序的交互设计方案 | 第29-30页 |
| 2.3.4 EtherCAT主站系统整体设计方案 | 第30-32页 |
| 第3章 EtherCAT从站模块设计 | 第32-45页 |
| 3.1 本章概要 | 第32页 |
| 3.2 从站通信板设计 | 第32-36页 |
| 3.2.1 芯片说明 | 第32-33页 |
| 3.2.2 电路设计 | 第33-36页 |
| 3.3 数字输入从站控制板设计 | 第36-41页 |
| 3.3.1 STM32最小系统电路 | 第37-39页 |
| 3.3.2 从站通信板接口电路 | 第39-40页 |
| 3.3.3 应用层电路 | 第40-41页 |
| 3.4 模拟输入从站控制板设计 | 第41-43页 |
| 3.4.1 STM32最小系统电路 | 第42页 |
| 3.4.2 从站通信板接口电路 | 第42页 |
| 3.4.3 应用层电路 | 第42-43页 |
| 3.5 产品模块化组装 | 第43-45页 |
| 第4章 IgH EtherCAT主站协议栈研究 | 第45-60页 |
| 4.1 本章概要 | 第45页 |
| 4.2 框架结构 | 第45-50页 |
| 4.2.1 主站模块 | 第46-47页 |
| 4.2.2 主站相位 | 第47-48页 |
| 4.2.3 过程数据 | 第48-50页 |
| 4.3 应用层接口 | 第50-52页 |
| 4.3.1 配置阶段 | 第50-51页 |
| 4.3.2 周期运行阶段 | 第51-52页 |
| 4.4 用户空间接口 | 第52-60页 |
| 4.4.1 字符设备 | 第52页 |
| 4.4.2 用户空间开发库 | 第52页 |
| 4.4.3 命令行工具 | 第52-60页 |
| 第5章 EtherCAT主站模块设计 | 第60-73页 |
| 5.1 本章概要 | 第60页 |
| 5.2 硬件平台 | 第60-64页 |
| 5.2.1 Linux嵌入式平台 | 第60-63页 |
| 5.2.2 交互设备 | 第63-64页 |
| 5.3 实时操作系统 | 第64-66页 |
| 5.3.1 实时操作系统的概念 | 第64-65页 |
| 5.3.2 Xenomai简介 | 第65页 |
| 5.3.3 实时操作系统Linux+Xenomai的构建方法 | 第65-66页 |
| 5.4 主站协议栈 | 第66-67页 |
| 5.4.1 获取软件 | 第66页 |
| 5.4.2 编译软件 | 第66-67页 |
| 5.4.3 安装软件 | 第67页 |
| 5.4.4 配置MAC地址 | 第67页 |
| 5.5 应用程序设计 | 第67-73页 |
| 5.5.1 程序设计思路 | 第67-71页 |
| 5.5.2 程序优化思路 | 第71-73页 |
| 第6章 EtherCAT主站程序的交互设计 | 第73-88页 |
| 6.1 本章概要 | 第73页 |
| 6.2 控制台模式 | 第73-76页 |
| 6.2.1 主站生成xml文档 | 第73-74页 |
| 6.2.2 解析xml文档 | 第74页 |
| 6.2.3 智能化配置 | 第74-75页 |
| 6.2.4 双进程内存共享 | 第75-76页 |
| 6.3 GUI模式 | 第76-88页 |
| 6.3.1 Qt简介 | 第76-78页 |
| 6.3.2 EtherCAT主站程序的GUI设计 | 第78-88页 |
| 第7章 EtherCAT主站系统的测试 | 第88-110页 |
| 7.1 本章概要 | 第88页 |
| 7.2 控制台模式测试 | 第88-95页 |
| 7.2.1 测试环境 | 第88-89页 |
| 7.2.2 测试流程 | 第89-91页 |
| 7.2.3 数字输入测试 | 第91页 |
| 7.2.4 数字输出测试 | 第91-92页 |
| 7.2.5 模拟输入测试 | 第92-93页 |
| 7.2.6 模拟输出测试 | 第93-95页 |
| 7.3 GUI模式测试 | 第95-101页 |
| 7.3.1 测试环境 | 第95-96页 |
| 7.3.2 过程数据通信测试 | 第96-98页 |
| 7.3.3 服务数据通信测试 | 第98-101页 |
| 7.4 主站性能测试 | 第101-110页 |
| 7.4.1 测试环境 | 第101-102页 |
| 7.4.2 循环周期测试 | 第102-106页 |
| 7.4.3 传输延时测试 | 第106-108页 |
| 7.4.4 报文分析和通信时间测试 | 第108-110页 |
| 第8章 总结与展望 | 第110-112页 |
| 8.1 总结 | 第110页 |
| 8.2 展望 | 第110-112页 |
| 参考文献 | 第112-115页 |
| 攻读硕士学位期间主要的研究成果 | 第115页 |
