Automating with PROFINET pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Publicis

作者:Raimond Pigan

出品人:

页数:462

译者:

出版时间:2008-12-3

价格:USD 80.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783895782947

丛书系列:

图书标签:

PROFINET
自动化
工业通信
PLC
工业网络
以太网
协议
编程
自动化技术
工业4
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具体描述

PROFINET is the first integrated Industrial Ethernet Standard for automation, and utilizes the advantages of Ethernet and TCP/IP for open communication from the corporate management level to the process itself.

PROFINET CBA divides distributed, complex applications into autonomous units of manageable size. Existing fieldbuses such as PROFIBUS and AS-Interface can be integrated using so-called proxies. This permits separate and cross-vendor development, testing and commissioning of individual plant sections prior to the integration of the solution as a whole.

PROFINET IO, with its particularly fast real-time communication, fulfills all demands currently placed on the transmission of process data and enables easy integration of existing fieldbus systems. Isochronous real-time (IRT) is used for isochronous communication in motion control applications.

PROFINET depends on established IT standards for network management and teleservice. Particulary to automation control engineering it offers a special security concept. Special industrial network technology consisting of active network components, cables and connection systems, together with recommendations for installation, complete the concept.

This book serves as an introduction to PROFINET technology. Configuring engineers, commissioning engineers and technicians are given an overview of the concept and the fundamentals they need to solve PROFINET-based automation tasks. Technical relationships and practical applications are described using SIMATIC products as example.

好的，这是一本名为《Automating with PROFINET》的图书简介，内容详尽且不包含该书的任何信息：书名：《高级嵌入式系统设计与优化：基于微控制器的高效能实现》简介：本书深度剖析了现代嵌入式系统设计的核心挑战与前沿解决方案，专注于如何利用先进的微控制器（MCU）架构、实时操作系统（RTOS）以及高效的软件工程实践，构建出高性能、低功耗且具备高可靠性的复杂嵌入式设备。全书结构严谨，从基础理论出发，逐步深入到高级应用层面，旨在为有经验的嵌入式工程师、系统架构师以及致力于专业开发的电子工程专业学生提供一本实用的、可操作的参考指南。第一部分：微控制器架构与底层优化本部分首先对当前主流的32位和64位微控制器核心（如Cortex-M系列、RISC-V架构的最新迭代）的内部结构进行了透彻的分析，重点探讨了流水线、缓存策略（L1/L2）、中断控制器（NVIC/GIC）的工作机制，以及它们如何直接影响实时性能。随后，章节深入讲解了内存管理单元（MMU/MPU）在嵌入式环境中的应用，阐述了如何通过精确配置内存保护单元来提升系统的稳定性和安全性，尤其是在需要运行多个并发任务的场景下。我们详细对比了各种内存访问模式（如直接内存访问DMA）的效率，并提供了优化外部存储器（如SRAM、eMMC）访问时序的实战技巧，以期最大限度地挖掘硬件潜能。代码效率是嵌入式系统的生命线。本部分专门辟出章节，聚焦于编译器优化选项（如GCC/Clang的特定标志）、内联汇编的合理使用，以及如何通过结构体对齐、位域操作来减少代码体积和执行时间。书中包含了大量针对特定MCU系列的寄存器级编程示例，帮助读者跨越抽象层，直接与硬件交互。第二部分：实时操作系统与并发编程实时性是嵌入式系统的核心要求之一。本部分系统地介绍了先进的实时操作系统设计哲学，涵盖了从抢占式内核到协作式调度的权衡。我们不仅讲解了FreeRTOS、Zephyr等流行RTOS的API和内核对象（信号量、消息队列、事件标志组），更重要的是，我们探讨了如何诊断和解决常见的实时性问题，例如优先级反转、任务死锁以及中断延迟分析。关于并发编程，本书提供了详尽的同步与互斥机制的最佳实践。读者将学习到如何设计线程安全的数据结构，如何有效地使用锁（Spinlocks, Mutexes），以及在何种情况下使用无锁（Lock-free）算法来达到最高的并发性能。特别地，我们引入了对确定性调度策略（如时间触发调度）的讨论，这对于航空电子或工业控制等对抖动（Jitter）有严格要求的领域至关重要。第三部分：低功耗设计与能效管理在电池供电或能源敏感的应用中，能效管理是系统设计的关键。本部分全面覆盖了从硬件到软件的功耗优化策略。在硬件层面，我们分析了各种电源模式（睡眠、深度睡眠、待机）之间的切换机制，以及如何通过时钟门控、电源域隔离来精细控制芯片的功耗。软件层面的功耗优化同样重要。书中介绍了任务级别的功耗分析工具和技术，并指导读者如何根据任务的实时性需求，动态地调整CPU频率和电压（DVFS）。此外，我们还详细探讨了事件驱动架构（EDA）在最小化MCU活动时间方面的优势，包括如何利用低功耗外设唤醒源（如低功耗定时器、外部中断）来实现高效的“休眠-唤醒”循环。第四部分：高级系统集成与调试方法论现代嵌入式系统往往需要集成复杂的外部接口和传感器网络。本部分聚焦于高带宽数据传输和协议栈的实现。我们详细讨论了高速串行通信协议（如PCIe的嵌入式桥接应用、USB OTG的高级配置），以及如何优化CAN FD和Ethernet MAC的驱动程序以确保数据完整性和吞吐量。调试和验证是确保产品质量的最后一道防线。本书提出了一套系统化的调试方法论。内容涵盖了高级硬件调试技术，如使用JTAG/SWD进行复杂断点设置、内存探查，以及实时的性能追踪（Profiling）。对于软件层面的验证，我们深入探讨了静态代码分析工具（如MISRA C/C++检查器）的应用，并提供了单元测试和集成测试在嵌入式项目中的有效框架（如使用嵌入式测试框架）。最后，本书探讨了固件空中升级（FOTA）的安全实现，包括加密校验、回滚保护机制，确保设备在部署后的生命周期管理是安全可靠的。目标读者：本书适合具备C/C++基础，并对微控制器架构有一定了解的嵌入式开发人员。对于希望从简单的“裸机”编程迈向复杂实时系统构建的工程师而言，本书提供了不可或缺的理论深度和实践指导。