内容简介
本书秉承“新工科”理念，从科研、教学和工程实际应用出联系实际，系统地讲述了现线、工业以太网及其应用系统设计。 本书在国内教科书中详细讲述了CAN FD高速现线和在机器人等运动控制领域广泛应用的EtherCAT工业以太网。 全书共分10章，主要内括：现线与工业以太网概论、 CAN 现线、CAN FD现线、CAN FD应用系统设计、PROFIBUS-DP现线、EtherCAT工业以太网、EtherCAT从站控制器ET1100、基于ET1100的EtherCAT从站硬件设计、EtherCAT主站与伺服驱动器控制应用协议、EtherCAT从站驱动程序与开发调试。全书内容丰富，体系，结构合理，理论与实践相结合，尤其注重工程应用技术。 本书是在作者教学与科研实践经验的基础上，结合二十年现线与工业以太网技术的发展编写而成的。 本书可作为高等院校各类自动化、机器人、自动检测、机电一体化、人工智能、电子与电气工程、计算机应用、信息工程等专业的本科教材，同时可以作为相关专业的研究生教材，也适用于从事现线与工业以太网控制系统设计的工程技术人员参考。
目录
第1章 现线与工业以太网概述 1.1 现线概述 1.1.1 现线的产生 1.1.2 现线的本质 1.1.3 现线的特点和优点 1.1.4 现线标准的制定 1.1.5 现线的现状 1.1.6 现线网络的实现 1.2 工业以太网概述 1.2.1 以太网技术 1.2.2 工业以太网技术 1.2.3 工业以太网通信模型 1.2.4 工业以太网的优势 1.2.5 实时以太网 1.2.6 实时工业以太网模型分析 1.2.7 几种实时工业以太网的比较 1.3 现线简介 1.3.1 FF 1.3.2 CAN和CAN FD 1.3.3 DeviceNet 1.3.4 LonWorks 1.3.5 PROFIBUS 1.3.6 CC-link 1.3.7 ControlNet 1.4 工业以太网简介 1.4.1 EtherCAT 1.4.2 SERCOS 1.4.3 Ether POWERlink 1.4.4 PROFI 1.4.5 EPA 第2章 CAN现线 2.1 CAN的特点 2.2 CAN的技术规范 2.2.1 CAN的基本概念 2.2.2 CAN的分层结构 2.2.3 报文传送和帧结构 2.2.4 错误类型和界定 2.2.5 位定时与同步的基本概念 2.2.6 CA线的位数值表示与通信距离 2.3 CAN独立通信控制器SJA1000 2.3.1 SJA1000内部结构 2.3.2 SJA1000引能 2.3.3 SJA1000工作模式 2.3.4 BasicCA能介绍 2.3.5 PeliCA能介绍 2.3.6 BasicCAN和PeliCAN的公用寄存器 2.4 CA线收发器 2.4.1 PCA82C250/251CA线收发器 2.4.2 TJA1051系列CA线收发器 2.5 CA线节点设计实例 2.5.1 CA线硬件设计 2.5.2 CAN软件软件设计 第3章 CAN FD现线 3.1 CAN FD通信协议 3.1.1 CAN FD概述 3.1.2 CAN和CAN FD报文结构 3.1.3 从传统的 CAN升级到 CAN FD 3.2 CAN FD控制器MCP2517FD 3.2.1 MCP2517FD概述 3.2.2 MCP2517FD能 3.2.3 MCP2517FD引脚说明 3.2.4 CAN FD控制器模块 3.2.5 MCP2517FD的存储器构成 3.2.6 MCP2517FD特能寄存器 3.2.7 CAN FD控制器模块SFR 3.2.8 报文存储器 3.2.9 SPI接口 3.2.10 SFR访问 3.2.11 报文存储器访问 3.2.12 带CRC的SPI命令 3.2.13 微控制器与MCP2517FD的接口电路 第4章 CAN FD应用系统设计 4.1 CiA601 4.1.1 CAN FD物理接口的实现 4.1.2 CAN FD主机控制器接口的实现 4.1.3 CAN FD系统设计规范 4.2 CAN FD高速收发器 4.2.1 TJA1057高速CAN收发器 4.2.2 MCP2561/2FD高速CAN灵活数据速率收发器 4.3 CAN FD收发器隔离器件 4.3.1 HCPL-772X和HCPL-072X高速光耦合器 4.3.2 CTM3MFD/CTM5MFD隔离CAN FD 收发器 4.4 MCP2517FD的应用程序设计 4.4.1 MCP2517FD初始化程序 4.4.2 MCP2517FD接收报文程序 4.4.3 MCP2517FD发送报文程序 4.4.4 MCP2517FD通信程序应用实例 第5章 PROFIBUS-DP现线 5.1 PROFIBUS概述 5.2 PROFIBUS的协议结构 5.2.1 PROFIBUS-DP的协议结构 5.2.2 PROFIBUS-FMS的协议结构 5.2.3 PROFIBUS-PA的协议结构 5.3 PROFIBUS-DP现线系统 5.3.1 PROFIBUS-DP的三个版本 5.3.2 PROFIBUS-DP系统组成线访问控制 5.3.3 PROFIBUS-DP系统工作过程 5.4 PROFIBUS-DP的通信模型 5.4.1 PROFIBUS-DP的物理层 5.4.2 PROFIBUS-DP的数据链路层(FDL) 5.4.3 PROFIBUS-DP的用户层 5.4.4 PROFIBUS-DP用户接口 5.5 PROFIBUS-DP线设备类型和数据通信 5.5.1 概述 5.5.2 DP设备类型 5.5.3 DP设备之间的数据通信 5.5.4 PROFIBUS-DP循环 5.5.5 采用交叉通信的数据交换 5.5.6 设备数据库文件(GSD) 5.6 PROFIBUS通信用ASICs 5.6.1 DPC31从站通信控制器 5.6.2 SPC3从站通信控制器 5.6.3 SPC41从站通信控制器 5.6.4 SIM1-2介质连接单元 5.6.5 ASPC2主站通信控制器 5.6.6 ASICs应用设计概述 5.7 PROFIBUS-DP从站通信控制器SPC3 5.7.1 SPC能简介 5.7.2 SPC3引脚说明 5.7.3 SPC3存储器分配 5.7.4 PROFIBUS-DP接口 5.7.5 SPC3输入输出缓冲区的状态 5.7.6 通用处理线接口 5.7.7 SPC3的UART接口 5.7.8 PROFIBUS-DP接口 5.8 主站通信控制器ASPC2与网络接口卡 5.8.1 ASPC2介绍 5.8.2 CP5611网络接口卡 5.9 PROFIBUS-DP从站的设计 5.9.1 PROFIBUS-DP从站的硬件设计 5.9.2 PROFIBUS-DP从站的软件设计 5.9.3 SPC3的编程要点 第6章 EtherCAT工业以太网 6.1 EtherCAT概述 6.2 EtherCAT物理拓扑结构 6.3 EtherCAT数据链路层 6.3.1 EtherCAT数据帧 6.3.2 寻址方式 6.3.3 通信模式 6.3.4 存储同步管理器SM 6.4 EtherCAT应用层 6.4.1 通信模型 6.4.2 从站 6.4.3 主站 6.4.4 EtherCAT设备行规 6.5 EtherCAT系统组成 6.5.1 EtherCAT网络架构 6.5.2 EtherCAT主站组成 6.5.3 EtherCAT从站组成 6.6 KUKA机器人应用案例 第7章 EtherCAT从站控制器ET1100 7.1 EtherCAT从站控制器概述 7.1.1 EtherCAT从站控制能块 7.1.2 EtherCAT协议 7.1.3 帧处理 7.1.4 FMMU 7.1.5 同步管理器 7.2 EtherCAT从站控制器的BECKHOFF解决方案 7.2.1 BECKHOFF提供的EtherCAT从站控制器 7.2.2 EtherCAT从站控制器存储空间 7.2.3 EtherCAT从站控制器特征信息 7.3 EtherCAT从站控制器ET1100 7.3.1 ET1100概述 7.3.2 ET1100引脚介绍 7.3.3 ET1100的PDI信号 7.3.4 ET1100的电源 7.3.5 ET1100的时钟源 7.3.6 ET1100的RESET信号 7.3.7 ET1100的RBIAS信号 7.3.8 ET1100的配置引脚信号 7.3.9 ET1100的物理端口和PDI引脚信号 7.3.10 ET1100的MII接口 7.3.11 ET1100的EBUS / LVDS接口 7.3.12 ET1100的PDI描述 7.3.13 ET1100的SPI从接口 7.3.14 ET1100的异步8/16位微控制器接口 7.4 EtherCAT从站控制器的数据链路控制 7.4.1 EtherCAT从站控制器的数据帧处理 7.4.2 EtherCAT从站控制器的通信端口控制 7.4.3 EtherCAT从站控制器的数据链路错误检测 7.4.4 EtherCAT从站控制器的数据链路地址 7.4.5 EtherCAT从站控制器的逻辑寻址控制 7.5 EtherCAT从站控制器的应用层控制 7.5.1 EtherCAT从站控制器的状态机控制和状态 7.5.2 EtherCAT从站控制器的中断控制 7.5.3 EtherCAT从站控制器的WDT控制 7.6 EtherCAT从站控制器的存储同步管理 7.6.1 EtherCAT从站控制器存储同步管理器 7.6.2 SM通道缓存区的数据交换 7.6.3 SM通道邮箱数据通信模式 7.7 EtherCAT从站信息接口(SII) 7.7.1 EEPROM中的信息 7.7.2 EEPROM的操作 7.7.3 EEPROM操作的错误处理 7.8 EtherCAT分布时钟
