CANopen 是一個基于 CAN（控制局域網）串行總線系統和 CAL（CAN 應用層）的高層協議。CANopen 通訊協議 CiA DS-301 包括周期和事件驅動型通訊，不僅能夠將總線負載減少到最低限度，而且還能確保極短的反應時間。它可以在較低的波特率下實現較高的通訊性能，從而減少了電磁兼容性問題，并降低了電纜成本。

CANopen 所用的物理介質是符合 ISO 11898 標準，采用分驅動機制和公共反饋的雙線總線。總線的最大長度取決于通訊速度，具體規定如下：

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從理論上來說，最多可以有 127 個節點。不過，在實際應用中，最大節點數量取決于所用 CAN 收發器的性能。CAN 總線線路必須用在 CAN-L 和 CAN-H 線之間每端連接的 120 歐姆（1%，1/4W）電阻來終接，如下所示。

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總線電纜選用有兩對雙絞線的帶屏蔽層電纜：一對雙絞線分別接 CAN-L 和 CAN-H，另外一對雙絞線直接接GND。

CANopen 的核心概念是設備對象字典（OD：Object Dictionary），在其它現場總線（Profibus，Interbus-S）系統中也使用這種設備描述形式。CANopen 通訊通過對象字典（OD）能夠訪問設備的所有參數。

CAN 標識符分配表

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注意：

1、 PDO/SDO 的發送/接受是由（slave）CAN 節點觀察的。

2、 一般的器件的 CANopen 支持 4 個發送 PDO，4 個接受 PDO。

服務數據對象SDO

SDO 用來訪問一個設備的對象字典。訪問者被稱作客戶 (client)，對象字典被訪問且提供所請求服務的 CANopen 設備被稱作服務器(server)。客戶的 CAN 報文和服務器的應答 CAN 報文總是包含 8 字節數據（盡管不是所有的數據字節都一定有意義）。一個客戶的請求一定有來自服務器的應答。

過程數據對象 PDO

PDO 用來傳輸實時數據， 數據從一個生產者傳到一個或多個消費者。數據傳送限制在 1 到 8 個字節。PDO 通訊沒有協議約束（意味著數據內容已預先定義），因此消費者可以在很短的時間內處理完接受到的數據。PDO 數據內容只由它的CAN ID 定義，假定生產者和消費者知道這個 PDO 的數據內容。

PDO 消息的內容是預定義的（或者在網絡啟動時配置的），映射應用對象到 PDO 中是在設備對象字典中描述的。如果設備（生產者和消費者）支持動態映射，那么使用 SDO 報文可以配置 PDO 映射參數。PDO映射必須遵守以下 2 個規則：

1、 每個 PDO 最多可映射 4 個對象；

2、 每個 PDO 的長度必須不超過 64 位。

PDO 映射流程：

1、 設置 PDO 對應映射參數（如 1600 h或 1A00 h）子索引 0 的內容為 0；

2、 修改 PDO 對應映射參數（如 1600 h或 1A00 h）子索引 1~4 的內容，映射數據；

3、 設置 PDO 對應映射參數（如 1600 h或 1A00 h）子索引 0 的內容為合法的數字（該 PDO 映射的對象數）。

4、 PDO 映射完成。

SYNC 報文

同步對象用于控制數據在網絡設備間的同步傳輸，例如同步啟動多個軸。同步報文的傳輸是基于生產者—消費者模型的，所有支持同步 PDO 的節點都可以作為消費者（同時）接收到此報文，并使用該對象與其他節點進行同步。

一般應用方式為 SYNC 主節點定時發送 SYNC 對象，SYNC 從節點收到后同步執行任務。

CANopen建議用一個最高優先級的COB-ID以保證同步信號正常傳送。SYNC報文可以不傳送數據以使報文盡可能短。

Emergency 報文

設備發生報警時，CANopen 會啟動一條 Emergency 報文，告知消費者當前設備類型以及錯誤代碼。

總結

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