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基于EtherCAT的从站微处理器的设计与实现
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上传时间: 2012-11-27
详细说明： 关于协议转换模块的设计的论文 如有侵权请联系我 工业以太网是当前工业控制现场总线技术的一个重要发展方向，与使用传 统技术的现场总线相比，以太网现场总线具有传输速度快，数据包容量大，传 输距离长，性能较好的优点。EtherCAT作为实时工业以太网技术中的一种典型 技术，2003年由德国BECKHOFF自动化公司提出的。它充分利用了以太网的全 双工特性，使用主从模式介质访问控制，主站发送以太网帧给各从站，从站从 数据帧中抽取数据或者将数据插入数据帧。其从站节点使用专用的控制芯片， 主站使用标准的以太网控制器。EtherCAT具有适用广泛，无需从属子网，支持 多种设备连接拓扑结构，高效率，刷新周期短，同步性能好等特点，并且完全 符合以太网标准。整个EtherCAT网络化控制系统在现代工业生产中具有相当的 通用性，只是针对不同的应用层设备而存在不同。EtherCAT网络化控制技术在 很大程度上提高了现场总线的性能。 本文主要研究EtherCAT网络化控制系统中EtherCAT从站微处理器对主战 与从站数据交换的实现过程。而系统中所用到的数据通信协议为CANopen协议。 课题首先对整个EtherCAT网络化控制系统的系统结构做了介 绍，然后针对 EtherCAT从站设计出了从站微处理芯片LPC1754的硬件电路，并且完成了所设 计芯片的PCB设计以及芯片元器件焊接工作。接着对EtherCAT网络化控制系统 中的通信协议CANopen协议做了认真地学习与研究，根据协议中的规定设计了 EtherCAT从站微处理器芯片LPC1754的驱动程序。最后结合主站控制器对所设 计的驱动程序进行了 PD0和SD0数据通信的测试，并且在自动化软件TwinCAT 平台上利用所设计的芯片LPC1754上的数模转换模块对所设计的微处理器驱动 程序进行了测试，对所得到的测试结果进行了分析。 从最终测试结果可以发现，所设计的从站驱动程序可以在设计的从站微处 理器芯片LPC1754上正确运行，所设计的从站驱动程序可以正确地完成对CoE 格式的数据帧的封装与解析工作，能够准确地实现主战与从站之间的数据交换 功能。所设计的LPC1754芯片能够实现整个EtherCAT网络化控制系统中从站微 处理器的功能。整个模块工作稳定可靠，能够满足基本的工业化网络控制系统 需求，能够投入到现代化工业生产与相关制造业中。 如有侵权请联系我 ...展开收缩
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