| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 数据采集系统的发展与研究现状 | 第11-15页 |
| 1.3 论文的研究内容与章节安排 | 第15-17页 |
| 第二章 EtherCAT协议原理 | 第17-37页 |
| 2.1 EtherCAT协议概述 | 第17-19页 |
| 2.2 EtherCAT系统组成 | 第19-22页 |
| 2.2.1 EtherCAT主站组成 | 第20页 |
| 2.2.2 EtherCAT从站组成 | 第20-22页 |
| 2.3 EtherCAT数据帧结构 | 第22-24页 |
| 2.4 EtherCAT报文寻址 | 第24-27页 |
| 2.4.1 EtherCAT网段寻址 | 第24-25页 |
| 2.4.2 EtherCAT设备寻址 | 第25-26页 |
| 2.4.3 EtherCAT逻辑寻址 | 第26-27页 |
| 2.5 EtherCAT通信服务 | 第27-28页 |
| 2.6 分布式时钟 | 第28-32页 |
| 2.6.1 分布式时钟描述 | 第29-30页 |
| 2.6.2 传输延时和时钟初始偏移量的测量 | 第30-31页 |
| 2.6.3 时钟同步 | 第31-32页 |
| 2.7 通信模式 | 第32-36页 |
| 2.7.1 周期性过程数据通信 | 第32-35页 |
| 2.7.2 非周期性邮箱数据通信 | 第35-36页 |
| 2.8 状态机 | 第36页 |
| 2.9 本章小结 | 第36-37页 |
| 第三章 数据采集系统从站的设计 | 第37-54页 |
| 3.1 EtherCAT从站方案选型 | 第37-39页 |
| 3.2 EtherCAT从站电路设计 | 第39-42页 |
| 3.2.1 电源管理电路 | 第39-40页 |
| 3.2.2 最小系统 | 第40-41页 |
| 3.2.3 物理层收发器电路 | 第41-42页 |
| 3.2.4 温度传感器电路 | 第42页 |
| 3.3 EtherCAT从站板卡设计 | 第42-44页 |
| 3.4 EtherCAT从站软件设计 | 第44-52页 |
| 3.4.1 ECAT_SSC软件模型 | 第45-47页 |
| 3.4.2 E_EEPROM_XMC4软件模型 | 第47-49页 |
| 3.4.3 SSC协议栈移植 | 第49-51页 |
| 3.4.4 支持分布式时钟 | 第51页 |
| 3.4.5 数字温度传感器TMP275驱动 | 第51-52页 |
| 3.5 EtherCAT从站功能调试 | 第52-53页 |
| 3.5.1 温度传感器测试——基于J-Scope | 第52页 |
| 3.5.2 EtherCAT从站通信测试——基于TwinCAT | 第52-53页 |
| 3.6 本章小结 | 第53-54页 |
| 第四章 数据采集系统主站的设计 | 第54-69页 |
| 4.1 EherCAT主站方案选型 | 第54-55页 |
| 4.2 EherCAT主站硬件设计 | 第55-58页 |
| 4.2.1 电源管理电路 | 第55-56页 |
| 4.2.2 最小系统 | 第56页 |
| 4.2.3 以太网接口电路 | 第56-57页 |
| 4.2.4 电容触摸屏背光灯驱动电路 | 第57-58页 |
| 4.2.5 主站板卡3D视图 | 第58页 |
| 4.3 EtherCAT主站软件设计 | 第58-68页 |
| 4.3.1 U-Boot适配 | 第59-60页 |
| 4.3.2 编译Linux内核 | 第60-61页 |
| 4.3.3 制作根文件系统 | 第61-63页 |
| 4.3.4 移植IgH | 第63-65页 |
| 4.3.5 移植液晶显示驱动与电容触摸驱动 | 第65-66页 |
| 4.3.6 基于LittlevGL的图形用户界面 | 第66-67页 |
| 4.3.7 主站应用程序 | 第67-68页 |
| 4.4 本章小结 | 第68-69页 |
| 第五章 数据采集系统的测试 | 第69-76页 |
| 5.1 Wireshark抓包实验 | 第69-70页 |
| 5.2 主站与从站联调实验 | 第70-73页 |
| 5.3 EtherCAT与Web技术的结合 | 第73-74页 |
| 5.4 时钟同步性能测量 | 第74-75页 |
| 5.5 本章小结 | 第75-76页 |
| 第六章 总结与展望 | 第76-78页 |
| 6.1 总结 | 第76页 |
| 6.2 展望 | 第76-78页 |
| 参考文献 | 第78-82页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第82-83页 |
| 致谢 | 第83页 |