嵌入式工业通信协议
全栈解析
📘 30章 · 从物理层到实战网关
📚 30 章节
1
01
工业通信概述
现场总线与工业以太网发展 · OSI七层 vs TCP/IP四层 · 实时性与确定性
2
02
物理层基础
RS-232/422/485详解 · 差分信号与共模干扰 · M12与RJ45选型
3
03
Modbus RTU协议
帧结构 · 主从站通信 · 功能码01/02/03/04/05/06/15/16
4
04
Modbus ASCII协议
起始符/结束符/LRC校验 · 与RTU对比 · 应用场景
5
05
Modbus TCP协议
MBAP报文头 · 事务/协议/长度/单元标识符 · 网关转换
6
06
Modbus协议栈实现
FreeModbus移植 · 状态机设计 · 超时与重传
7
07
CAN总线基础
CAN 2.0A/B · 帧格式(数据/远程/错误/过载) · 位填充与CRC
8
08
CANopen协议
对象字典OD · PDO与SDO · NMT网络管理状态机
9
09
CANopen实现
CiA 301/302 · DS-301设备配置文件 · 从站节点设计
10
10
J1939协议
基于CAN车辆网络 · PGN/SPN · 地址声明与网络管理
11
11
PROFIBUS-DP协议
RS-485物理层 · FDL令牌传递 · DP-V0/V1/V2
12
12
PROFINET协议
RT与IRT · GSDML描述 · IO控制器与设备
13
13
EtherCAT协议
ESC架构 · 数据链路层寻址/帧处理 · 分布时钟DC
14
14
EtherCAT实现
从站协议栈框架 · 状态机/邮箱/过程数据 · SSC工具
15
15
EtherNet/IP协议
CIP对象模型 · 隐式/显式报文 · TCP/UDP端口
16
16
EtherNet/IP实现
CIP I/O数据交换 · ODVA测试 · 与Modbus TCP对比
17
17
OPC UA协议
信息模型(节点/引用/属性) · 地址空间 · 客户端/服务器与发布订阅
18
18
OPC UA实现
UA-NetStack移植 · 安全通道加密签名 · 二进制协议栈优化
19
19
MQTT协议
发布/订阅 · QoS 0/1/2 · 保留/遗嘱消息 · 与OPC UA融合
20
20
TSN时间敏感网络
IEEE 802.1Qbv · 802.1AS时钟同步 · 802.1CB帧复制消除
21
21
IO-Link协议
主站与从站通信 · ISDU索引服务 · 过程数据与事件数据
22
22
HART协议
4-20mA FSK调制 · 命令分层 · 多主站模式
23
23
S7通信协议
ISO-on-TCP封装 · TSAP与Rack/Slot · PG/OP与S7服务
24
24
CC-Link IE Field
千兆以太网循环通信 · 站间同步 · RAS功能
25
25
Powerlink协议
以太网轮询 · MN与CN · 等时与异步时隙
26
26
协议转换与网关设计
多协议数据映射 · 透明/智能网关 · 延迟与吞吐量优化
27
27
嵌入式协议栈性能测试
响应时间/抖动/吞吐量/CPU · Wireshark与PCAN-View抓包
28
28
工业网络安全
防火墙与DPI · TLS/DTLS加密 · 安全启动与固件签名
29
29
RTOS集成
FreeRTOS任务优先级 · 中断同步 · 内存管理
30
30
综合项目实战
STM32+LAN9252 EtherCAT · ESP32 Modbus网关 · Linux OPC UA服务器