第1章 概述1
1.1實時工業(yè)以太網(wǎng)概述1
1.2EtherCAT協(xié)議概述3
第2章 EtherCAT協(xié)議6
2.1EtherCAT系統(tǒng)組成6
2.1.1EtherCAT主站組成6
2.1.2EtherCAT從站組成7
2.1.3EtherCAT物理拓撲結(jié)構(gòu)9
2.2EtherCAT數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)9
2.3EtherCAT報文尋址和通信服務11
2.3.1EtherCAT網(wǎng)段尋址12
2.3.2設備尋址13
2.3.3邏輯尋址和FMMU15
2.3.4通信服務和WKC17
2.4分布時鐘18
2.4.1分布時鐘描述18
2.4.2傳輸延時和時鐘初始偏移量測量20
2.4.3時鐘同步21
2.5通信模式23
2.5.1周期性過程數(shù)據(jù)通信23
2.5.1.1從站設備同步運行模式23
2.5.1.2主站設備同步運行模式25
2.5.2非周期性郵箱數(shù)據(jù)通信26
2.6狀態(tài)機和通信初始化28
2.7應用層協(xié)議30
第3章 EtherCAT從站控制芯片32
3.1ESC概述33
3.1.1ESC芯片種類33
3.1.2ESC存儲空間34
3.1.3ESC特征信息40
3.2ESC芯片ET110041
3.2.1ET1100引腳定義41
3.2.2物理通信端口47
3.2.2.1MII接口47
3.2.2.2EBUS/LVDS接口50
3.2.3PDI接口51
3.2.3.1數(shù)字量I/O接口52
3.2.3.2SPI從站接口55
3.2.3.3并行微處理器總線接口56
3.2.3.4物理通信端口引腳和PDI引腳的配置59
3.2.4配置引腳59
3.2.5其它引腳61
3.2.5.1復位引腳62
3.2.5.2ET1100供電引腳62
3.3ESC數(shù)據(jù)鏈路控制63
3.3.1ESC數(shù)據(jù)幀處理63
3.3.2ESC通信端口控制65
3.3.3數(shù)據(jù)鏈路錯誤檢測68
3.3.4ESC數(shù)據(jù)鏈路地址69
3.3.5邏輯尋址控制70
3.4ESC應用層控制71
3.4.1狀態(tài)機控制和狀態(tài)71
3.4.2中斷控制74
3.4.3看門狗控制76
3.5存儲同步管理77
3.5.1存儲同步管理器概述77
3.5.2緩存類型數(shù)據(jù)交換80
3.5.3郵箱數(shù)據(jù)通信機制81
3.6從站信息接口84
3.6.1EEPROM內(nèi)容85
3.6.2EEPROM訪問控制86
3.6.3EEPROM操作錯誤處理89
3.7分布時鐘操作90
3.7.1分布式時鐘信號90
3.7.1.1同步信號90
3.7.1.2同步鎖存功能94
3.7.2分布時鐘的初始化96
3.7.3同步信號的配置100
第4章 EtherCAT硬件設計 101
4.1EtherCAT從站PHY器件選擇101
4.2微處理器操作的EtherCAT從站硬件設計實例102
4.2.1ET1100的接線103
4.2.2ET1100配置電路105
4.2.3MII接線106
4.2.4微處理器接口引腳接線108
4.3直接IO控制EtherCAT從站硬件設計實例110
第5章 EtherCAT伺服驅(qū)動器控制應用協(xié)議112
5.1CoE（CANopen over EtherCAT）112
5.1.1CoE對象字典113
5.1.2周期性過程數(shù)據(jù)通信115
5.1.3CoE非周期性數(shù)據(jù)通信116
5.1.3.1SDO服務117
5.1.3.2緊急事件125
5.1.4應用層行規(guī)127
5.1.4.1CiA 402行規(guī)通用數(shù)據(jù)對象字典128
5.1.4.2功率驅(qū)動控制狀態(tài)機129
5.1.4.3運行模式132
5.2SoE（SERCOS over EtherCAT）136
5.2.1SoE狀態(tài)機136
5.2.2IDN繼承137
5.2.3SoE過程數(shù)據(jù)映射138
5.2.4SoE服務通道143
第6章 EtherCAT主站驅(qū)動程序149
6.1數(shù)據(jù)定義頭文件150
6.2網(wǎng)卡操作相關(guān)類的定義和實現(xiàn)156
6.2.1基于NDIS的網(wǎng)卡驅(qū)動程序157
6.2.2CEcNpfDevice類159
6.2.3CNpfInfo類161
6.2.4獲得計算機網(wǎng)卡信息162
6.2.5打開網(wǎng)卡164
6.2.6發(fā)送數(shù)據(jù)幀167
6.2.7接收數(shù)據(jù)幀168
6.2.8關(guān)閉網(wǎng)卡171
6.3從站設備對象定義和實現(xiàn)173
6.3.1CEcSimSlave類的定義173
6.3.2CEcSimSlave類的實現(xiàn)174
6.4主站設備對象定義和實現(xiàn)177
6.4.1CEcSimMaster類的定義177
6.4.2初始化和啟動CEcSimMaster數(shù)據(jù)對象179
6.4.3配置從站設備對象180
6.4.4狀態(tài)機運行183
6.4.5發(fā)送非周期性EtherCAT數(shù)據(jù)報文186
6.4.6發(fā)送周期性EtherCAT數(shù)據(jù)幀187
6.4.7接收EtherCAT數(shù)據(jù)幀193
6.5主站實例程序196
6.5.1主站實例程序配置流程197
6.5.2周期性運行控制200
第7章 從站驅(qū)動程序202
7.1從站驅(qū)動程序頭文件ec_def.h202
7.2從站基本操作210
7.3從站驅(qū)動程序總體結(jié)構(gòu)212
7.4從站周期性數(shù)據(jù)處理216
7.4.1同步運行模式216
7.4.2自由運行模式218
7.5從站非周期性事件處理219
7.6從站狀態(tài)機處理220
7.6.1狀態(tài)機處理流程221
7.6.2檢查SM通道設置225
7.6.3啟動郵箱數(shù)據(jù)通信230
7.6.4啟動周期性輸入數(shù)據(jù)通信231
7.6.5啟動周期性輸出數(shù)據(jù)通信234
7.6.6停止EtherCAT數(shù)據(jù)通信234
參考文獻 236