| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第10页 |
| 1.2 数据采集系统的发展及研究现状 | 第10-12页 |
| 1.3 几种工业以太网技术介绍及比较 | 第12-14页 |
| 1.4 论文研究内容与章节安排 | 第14-16页 |
| 2 系统整体结构设计与工作原理简介 | 第16-19页 |
| 2.1 引言 | 第16页 |
| 2.2 系统整体结构 | 第16-17页 |
| 2.3 系统工作原理简介 | 第17-19页 |
| 3 EtherCAT通信原理 | 第19-26页 |
| 3.1 引言 | 第19页 |
| 3.2 EtherCAT网络整体架构 | 第19-20页 |
| 3.3 EtherCAT物理层 | 第20-22页 |
| 3.4 EtherCAT数据链路层 | 第22-23页 |
| 3.4.1 EtherCAT以太网帧结构 | 第22页 |
| 3.4.2 通信模式 | 第22-23页 |
| 3.5 EtherCAT应用层 | 第23-26页 |
| 3.5.1 EtherCAT状态机和通信初始化 | 第23-25页 |
| 3.5.2 EtherCAT应用层协议 | 第25-26页 |
| 4 系统主站设计 | 第26-43页 |
| 4.1 引言 | 第26页 |
| 4.2 系统主站的功能需求分析与整体程序流程 | 第26-28页 |
| 4.3 系统主站程序的关键技术实现 | 第28-31页 |
| 4.3.1 多线程技术 | 第28-29页 |
| 4.3.2 多媒体定时器技术 | 第29-30页 |
| 4.3.3 多线程下多媒体定时器在系统主站程序中的应用 | 第30-31页 |
| 4.4 系统主站软件各功能模块的程序设计 | 第31-43页 |
| 4.4.1 主站网络驱动 | 第31-33页 |
| 4.4.2 EtherCAT网络XML配置文件与MSXML4.0解析器 | 第33-35页 |
| 4.4.3 人机交互界面设计 | 第35-37页 |
| 4.4.4 设备启动与状态转换 | 第37页 |
| 4.4.5 EtherCAT报文周期发送与数据帧解析 | 第37-40页 |
| 4.4.6 数据存储模块 | 第40-41页 |
| 4.4.7 数据显示模块 | 第41页 |
| 4.4.8 传感器标定 | 第41-43页 |
| 5 系统从站设计 | 第43-65页 |
| 5.1 引言 | 第43页 |
| 5.2 系统从站功能分析与从站整体结构 | 第43-44页 |
| 5.3 从站EtherCAT网络通信模块设计 | 第44-48页 |
| 5.3.1 ESC芯片ET1100介绍 | 第44-45页 |
| 5.3.2 物理层电路设计 | 第45-46页 |
| 5.3.3 ESC时钟电路设计 | 第46-47页 |
| 5.3.4 ESC锁相环PLL供电电路设计 | 第47-48页 |
| 5.3.5 ESC扩展内存EEPROM接口电路设计 | 第48页 |
| 5.4 从站模拟电压信号处理模块设计 | 第48-53页 |
| 5.4.1 模拟电压偏置放大电路设计 | 第49-51页 |
| 5.4.2 低通滤波电路设计 | 第51-52页 |
| 5.4.3 A/D转换电路设计 | 第52-53页 |
| 5.5 从站微处理器控制模块设计 | 第53-60页 |
| 5.5.1 单片机接口电路设计 | 第53-57页 |
| 5.5.2 单片机驱动程序设计 | 第57-60页 |
| 5.6 从站电源管理模块设计 | 第60-63页 |
| 5.6.1 从站系统整体电源结构 | 第60-61页 |
| 5.6.2 +5V电源电路设计 | 第61页 |
| 5.6.3 +3.3V电源电路设计 | 第61-62页 |
| 5.6.4 -5V电源电路设计 | 第62-63页 |
| 5.7 从站电路PCB设计 | 第63-65页 |
| 6 系统性能测试与分析 | 第65-71页 |
| 6.1 引言 | 第65页 |
| 6.2 波高数据采集系统平台搭建 | 第65-67页 |
| 6.3 系统性能测试与分析 | 第67-71页 |
| 结论 | 第71-72页 |
| 参考文献 | 第72-74页 |
| 附录A 主站软件各模块关键程序代码清单 | 第74-82页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第82-83页 |
| 致谢 | 第83-84页 |
