- EtherCAT工业以太网应用系统设计/工业自动化技术与应用丛书
- - 作者：编者:李正军|责编:李馨馨//张翠翠
  - 出版社：机械工业
  - ISBN：9787111792963
  - 出版日期：2026/01/01
  - 页数：483
- 售价：75.2

内容大纲
本书全面介绍了EtherCAT工业以太网应用系统设计。书中内容丰富，体系先进，结构合理，理论与实践相结合，尤其注重工程应用技术。全书共分11章，主要内容包括：绪论，EtherCAT从站控制器，EtherCAT从站硬件电路系统设计，EtherCAT工业以太网主站，EtherCAT开发前的准备——软件的安装，基于ET1100的EtherCAT从站软件设计，基于LAN9252的EtherCAT从站驱动和应用程序设计，基于LAN9252的从站增加数字量和模拟量通信数据的方法，EtherCAT主站软件安装、从站开发调试及XML文件解析，基于IgH的EtherCAT主从站通信程序设计，基于SOEM的EtherCAT主从站通信程序设计。通过阅读本书，读者将深入了解EtherCAT技术原理、应用场景和关键设计步骤，为工业控制系统的开发和应用提供了全面的指导。本书力求所讲内容具有较强的可移植性、先进性、系统性、应用性及资料开放性，可起到举一反三的作用。本书配套程序代码、XML文件、电路文件、官方手册等数字资源，下载方式见本书封底。
本书可供从事EtherCAT工业以太网控制系统设计的工程技术人员参考，也可作为高等院校自动化、机器人、自动检测、机电一体化等专业的本科生教材或相关专业的研究生教材。
作者介绍
目录
前言
第1章  绪论
  1.1  以太网与工业以太网概述
    1.1.1  以太网技术
    1.1.2  工业以太网技术
    1.1.3  工业以太网通信模型
    1.1.4  工业以太网的优势
    1.1.5  实时以太网
    1.1.6  实时以太网模型分析
    1.1.7  几种实时以太网的比较
  1.2  几种流行的工业以太网
    1.2.1  SERCOS
    1.2.2  PROFINET
    1.2.3  EPA
  1.3  EtherCAT工业以太网
    1.3.1  EtherCAT概述
    1.3.2  EtherCAT工业以太网的特点和快速以太网的环形结构
    1.3.3  EtherCAT物理拓扑结构
    1.3.4  EtherCAT数据链路层
    1.3.5  EtherCAT应用层
    1.3.6  EtherCAT系统组成
    1.3.7  EtherCAT系统主站设计
    1.3.8  EtherCAT系统从站设计
第2章  EtherCAT从站控制器
  2.1  EtherCAT从站控制器概述
    2.1.1  EtherCAT从站控制器功能块
    2.1.2  EtherCAT协议
    2.1.3  帧处理
    2.1.4  FMMU
    2.1.5  同步管理器
  2.2  EtherCAT从站控制器的BECKHOFF解决方案
    2.2.1  BECKHOFF提供的EtherCAT从站控制器
    2.2.2  EtherCAT从站控制器存储空间
    2.2.3  EtherCAT从站控制器特征信息
  2.3  EtherCAT从站控制器ET1100
    2.3.1  ET1100概述
    2.3.2  ET1100引脚介绍
    2.3.3  ET1100的PDI信号
    2.3.4  ET1100的配置引脚信号
    2.3.5  ET1100的物理接口和PDI引脚信号
    2.3.6  ET1100的MII接口
    2.3.7  ET1100的PDI描述
    2.3.8  ET1100的异步8/16位微控制器接口
  2.4  EtherCAT从站控制器的数据链路控制
    2.4.1  EtherCAT从站控制器的数据帧处理
    2.4.2  EtherCAT从站控制器的通信接口控制
    2.4.3  EtherCAT从站控制器的数据链路地址
    2.4.4  EtherCAT从站控制器的逻辑寻址控制
  2.5  EtherCAT从站控制器的应用层控制
    2.5.1  EtherCAT从站控制器的状态机控制和状态

    2.5.2  EtherCAT从站控制器的中断控制
  2.6  EtherCAT从站控制器的存储同步管理
    2.6.1  EtherCAT从站控制器存储同步管理器
    2.6.2  SM通道缓存区的数据交换
    2.6.3  SM通道邮箱数据通信模式
  2.7  EtherCAT从站信息接口（SII）
    2.7.1  EEPROM中的信息
    2.7.2  EEPROM的操作
  2.8  EtherCAT分布式时钟
  2.9  EtherCAT从站控制器LAN9252
    2.9.1  LAN9252概述
    2.9.2  LAN9252主机总线接口
    2.9.3  LAN9252工作模式
    2.9.4  LAN9252引脚介绍
    2.9.5  LAN9252寄存器映射
    2.9.6  LAN9252系统中断
    2.9.7  LAN9252中断寄存器
    2.9.8  LAN9252主机总线接口
    2.9.9  LAN9252的SPI/SQI从器件
    2.9.10  LAN9252的以太网PHY
    2.9.11  LAN9252的EtherCAT功能
第3章  EtherCAT从站硬件电路系统设计
  3.1  基于ET1100的EtherCAT从站硬件电路系统设计
    3.1.1  基于ET1100的EtherCAT从站总体结构
    3.1.2  微控制器与ET1100 的接口电路设计
    3.1.3  ET1100 的配置电路设计
    3.1.4  EtherCAT从站以太网物理层 PHY器件
    3.1.51  0/100 Base-TX/FX的物理层收发器KS8721
    3.1.6  ET1100与KS8721BL的接口电路
    3.1.7  直接I/O控制EtherCAT从站硬件电路设计
  3.2  基于LAN9252的EtherCAT从站硬件电路系统设计
第4章  EtherCAT工业以太网主站
  4.1  EtherCAT主站分类
    4.1.1  概述
    4.1.2  主站分类需求规范
    4.1.3  功能包
  4.2  TwinCAT 3 EtherCAT主站
    4.2.1  TwinCAT 3概述
    4.2.2  TwinCAT 3编程
  4.3  IgH EtherCAT主站
    4.3.1  IgH EtherCAT概述
    4.3.2  IgH EtherCAT主站架构
    4.3.3  过程数据
    4.3.4  FMMU配置
    4.3.5  应用程序接口
    4.3.6  状态机
    4.3.7  获取软件
  4.4  SOEM EtherCAT主站
    4.4.1  SOEM EtherCAT概述
    4.4.2  SOEM的下载与使用

    4.4.3  SOEM源代码结构
    4.4.4  SOEM的应用
第5章  EtherCAT开发前的准备——软件的安装
  5.1  虚拟机
    5.1.1  虚拟机的安装
    5.1.2  新建虚拟机
    5.1.3  虚拟机的设置
  5.2  Ubuntu
第6章  基于ET1100的EtherCAT从站软件设计
  6.1  EtherCAT从站驱动和应用程序代码包架构
    6.1.1  EtherCAT从站驱动和应用程序代码包的组成
    6.1.2  EtherCAT通信协议和应用层控制相关的文件
  6.2  el9800appl.h
    6.2.1  TOBJ1601 的数据结构
    6.2.2  TOBJ1A00 的数据结构
    6.2.3  TOBJ1C12 的数据结构
    6.2.4  TOBJ6000的数据结构
    6.2.5  TOBJ6020 的数据结构
    6.2.6  TOBJ7010的数据结构
    6.2.7  TOBJ6411 的数据结构
    6.2.8  TOBJ8020 的数据结构
    6.2.9  TOBJF000 的数据结构
    6.2.10  PDO映射对象（PDO Mapping Objects）
    6.2.11  对象 0x1601（数字输出 RxPDO）
    6.2.12  对象 0x1602（数字输出 RxPDO）
    6.2.13  对象 0x1602（模拟输出 RxPDO）
    6.2.14  对象 0x7010（数字输出对象）
    6.2.15  对象 0x6411（模拟输出对象）
    6.2.16  PDO（过程数据对象）映射对象0x1802
    6.2.17  对象 0x1802（TxPDO 参数）
    6.2.18  对象 0x1802（TxPDO 参数）的变量
    6.2.19  对象0x1A00（数字输入TxPDO）
    6.2.20  结构 sDITxPDOMap
    6.2.21  对象 0x1A02（模拟输入 TxPDO）
    6.2.22  对象0x6020（模拟输入对象）和条目
  6.3  el9800appl.c
    6.3.1  APPL_StopOutputHandler(void)函数
    6.3.2  APPL_GenerateMapping(UINT16* pInputSize,UINT16* pOutputSize)
    6.3.3  APPL_InputMapping(UINT16* pData)函数
    6.3.4  APPL_OutputMapping(UINT16* pData)
    6.3.5  APPL_Application(void)函数
    6.3.6  APPL_GetDeviceID()函数
    6.3.7  main(void)主函数
  6.4  ecatappl.c
    6.4.1  PDO_InputMapping()函数
    6.4.2  PDO_OutputMapping()函数
    6.4.3  ECAT_CheckTimer()函数
    6.4.4  HandleBusCycleCalculation()函数
    6.4.5  PDI_Isr(void)函数
    6.4.6  Sync0_Isr(void)函数

    6.4.7  Sync1_Isr(void)函数
    6.4.8  MainInit(void)函数
    6.4.9  主循环处理函数MainLoop()
    6.4.10  ECAT_Application(void)函数
    6.4.11  PDI_Isr(void)函数
  6.5  ecatslv.c
    6.5.1  StartInputHandler(void)函数
    6.5.2  检查配置的同步
    6.5.3  同步信号（Sync0和Sync1）的周期时间配置
    6.5.4  void AL_ControlInd(UINT8 alControl, UINT16 alStatusCode)
    6.5.5  StartOutputHandler(void)函数
    6.5.6  StopOutputHandler(void)函数
    6.5.7  StopInputHandler(void)函数
    6.5.8  ECAT_Init(void)函数
    6.5.9  ECAT_Main(void)函数
  6.6  mcihw.h
    6.6.1  开关输入和LED输出的宏定义
    6.6.2  宏和条件编译指令
    6.6.3  宏定义和一个函数声明
    6.6.4  硬件定时器中断等宏定义
    6.6.5  全局变量和函数的定义
  6.7  mcihw.c
    6.7.1  GPIO_Config(void)函数
    6.7.2  STM32硬件初始化函数HW_Init()
    6.7.3  HW_EcatIsr()函数
    6.7.4  Sync0Isr(void)函数
    6.7.5  Sync1Isr(void)函数
    6.7.6  APPL_1MsTimerIsr中断服务例程（ISR）
  6.8  COE_Main(void)函数（coeappl.c）
第7章  基于LAN9252的EtherCAT从站驱动和应用程序设计
  7.1  EtherCAT从站驱动和应用程序包架构
    7.1.1  EtherCAT从站驱动程序代码包的组成
    7.1.2  EtherCAT通信协议和应用层控制相关的文件
  7.2  EtherCAT从站驱动和应用程序
    7.2.1  EtherCAT状态机转换头文件ecatslv.h
    7.2.2  EtherCAT控制器中寄存器的地址和相关掩码头文件esc.h
    7.2.3  对象字典的结构体头文件objdef.h
    7.2.4  从站驱动和应用程序初始化
    7.2.5  EtherCAT从站周期性过程数据处理
    7.2.6  EtherCAT从站状态机转换
  7.3  EtherCAT通信中的数据传输过程
    7.3.1  从站到主站的数据传输过程
    7.3.2  主站到从站的数据传输过程
第8章  基于LAN9252的从站增加数字量和模拟量通信数据的方法
  8.1  EtherCAT从站驱动程序修改说明
    8.1.1  关于修改XML文件的简要说明
    8.1.2  数据映射关系
    8.1.3  增加数字量输入/输出（DI/DO）变量和模拟量输入/输出（AI/AO）变量的
相同点与不同点
  8.2  EtherCAT从站开发板上增加一个自定义的变量

    8.2.1  在索引号0x1A02的基础上增加一个16位整型的自定义AI变量
    8.2.2  修改XML文件中有关模拟量输入（AI）的部分
    8.2.3  修改STM32程序中有关模拟量输入（AI）的部分
    8.2.4  AI_16INT数据的EtherCAT通信测试
  8.3  EtherCAT从站增加数字量输入/输出（DI/DO）数据通信的方法
    8.3.1  EtherCAT从站增加数字量输入（DI）数据通信的方法
    8.3.2  EtherCAT从站增加数字量输出（DO）数据通信的方法
  8.4  EtherCAT从站增加模拟量输入/输出（AI/AO）数据通信的方法
    8.4.1  EtherCAT从站增加模拟量输入(AI)变量的方法
    8.4.2  EtherCAT从站增加模拟量输出（AO）通道的方法
    8.4.3  EtherCAT从站增加模拟量输出（AO）变量的方法
    8.4.4  将模拟量输出（AO）的数据通过模拟量输入（AI）进行读取
    8.4.5  模拟量输入/输出（AI/AO）的EtherCAT通信测试
第9章  EtherCAT主站软件安装、从站开发调试及XML文件解析
  9.1  TwinCAT和网卡驱动安装
    9.1.1  主站TwinCAT的安装
    9.1.2  TwinCAT安装主站网卡驱动
  9.2  EtherCAT从站的开发调试
    9.2.1  烧写STM32微控制器程序
    9.2.2  在TwinCAT软件目录下放置XML文件
    9.2.3  建立项目
    9.2.4  向EEPROM中烧写XML文件
    9.2.5  在TwinCAT主站上与从站设备进行简单通信
  9.3  XML文件解析
    9.3.1  EtherCATInfo
    9.3.2  Vendor
    9.3.3  Descriptions
第10章  基于IgH的EtherCAT主从站通信程序设计
  10.1  IgH EtherCAT主站的安装配置
    10.1.1  虚拟机上的Linux系统与实体机上的Linux系统的区别
    10.1.2  IgH EtherCAT Master概述
    10.1.3  IgH EtherCAT Master的安装环境
    10.1.4  修改Ubuntu的内核版本
    10.1.5  IgH EtherCAT Master的安装
  10.2  IgH在Ubuntu操作系统下的编译说明
    10.2.1  IgH配置库
    10.2.2  IgH程序编译
    10.2.3  IgH程序运行
  10.3  IgH主站获取从站信息
    10.3.1  判断IgH主站是否与从站连接
    10.3.2  获取从站的供应商ID和产品代码
    10.3.3  显示PDO和映射信息
  10.4  EtherCAT主从站的数字量输入/输出（DI/DO）通信的实现
    10.4.1  EtherCAT主从站的DI/DO通信程序设计
    10.4.2  如何配置PDO实现主从站的DO通信
    10.4.3  如何配置PDO实现主从站的DI通信
  10.5  EtherCAT主从站的模拟量输入/输出（AI/AO）通信的实现
    10.5.1  EtherCAT主从站的AI/AO通信程序设计
    10.5.2  如何配置PDO实现主从站的AI/AO通信
  10.6  EtherCAT主从站通信程序的运行结果

    10.6.1  主从站的DI通信
    10.6.2  主从站的AI/AO通信
  10.7  EtherCAT主从站通信程序设计关键点说明
    10.7.1  PDO映射信息
    10.7.2  同步管理器数组ec_sync_info_t
第11章  基于SOEM的EtherCAT主从站通信程序设计
  11.1  Ubuntu操作系统的编译说明
    11.1.1  安装SOEM主站
    11.1.2  SOEM程序编译
    11.1.3  SOEM程序运行
  11.2  SOEM主站获取从站信息
    11.2.1  判断SOEM主站是否与从站连接
    11.2.2  获取从站的PDO信息和映射信息
  11.3  EtherCAT主从站通信的实现
    11.3.1  EtherCAT主从站的启动流程
    11.3.2  EtherCAT主从站的DI/DO通信的实现
    11.3.3  EtherCAT主从站的AI/AO通信的实现
  11.4  EtherCAT主从站通信程序的运行结果
    11.4.1  SOEM主从站的DI通信
    11.4.2  SOEM主从站的AI/AO通信
参考文献

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