CANopen学习
1.CANopen協(xié)議總述
CANopen 是一個基于 CAN 串行總線的網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用層協(xié)議，遵循 ISO/OSI 標(biāo)準(zhǔn)模型。
網(wǎng)絡(luò)中不同的設(shè)備通過對象字典或者對象來相互交換數(shù)據(jù)，其中，主節(jié)點(diǎn)可以通過過程數(shù)據(jù)對象 (PDO) 或者服務(wù)數(shù)據(jù)對象 (SDO) 來獲取或者修改其它節(jié)點(diǎn)對象字典列表中的數(shù)據(jù)。
CANopen協(xié)議主要內(nèi)容分為三大塊，如下圖CANopen 的設(shè)備模型。
推薦書籍：周立功的《CANopen輕松入門》，建議詳細(xì)拜讀，可以帶大家入門。
2.通訊接口
入門之后若要深入理解，我建議參看官網(wǎng)的《CANOpen CiA 301》標(biāo)準(zhǔn)這本文檔
CiA（CAN in Automation） 301也是大家所說的DS301，為CANopen 基礎(chǔ)協(xié)議。
我們還常看到類似CiA 401 402這些協(xié)議，其實(shí)它們是在CiA 301 之上，對各個行業(yè)不斷推出設(shè)備子協(xié)議。
所謂的子協(xié)議，就是針對不同行業(yè)的應(yīng)用對象，對 CANopen 內(nèi)部的數(shù)據(jù)含義進(jìn)行重新定義，或者添加新的控制邏輯。
按照CANOpen CiA 301協(xié)議文檔，提取了通信接口的主要內(nèi)容，如下圖：
2.1 網(wǎng)絡(luò)管理(NMT)，包括 Boot-up(上線) 消息， Heartbeat(心跳) 協(xié)議及 NMT 消息，基于主從通信模式，
NMT 用于管理和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點(diǎn)，主要實(shí)現(xiàn)三種功能：節(jié)點(diǎn)狀態(tài)控制、錯誤控制和節(jié)點(diǎn)啟動。
CANOpen網(wǎng)絡(luò)一般是一個主站，多個從站的局域網(wǎng)絡(luò)；
NMT節(jié)點(diǎn)具有6種狀態(tài)：初始化、應(yīng)用層復(fù)位、通訊復(fù)位、預(yù)操作狀態(tài)、操作狀態(tài)、停止?fàn)顟B(tài)。可以自己切換狀態(tài)，也可主站切換狀態(tài)；
任何一個 CANopen 從站上線后發(fā)出節(jié)點(diǎn)上線報文（boot-up）。
2.2 過程數(shù)據(jù)對象 PDO
每個 CANopen 設(shè)備包含 8 個缺省的 PDO 通道， 4 個發(fā)送 PDO 通道和 4 個接收 PDO 通道。
PDO用來傳輸實(shí)時數(shù)據(jù)，包括接收 PDO(RPDO) 和發(fā)送 PDO(TPDO)，數(shù)據(jù)從一個創(chuàng)建者傳到一個或多個接收者，屬于“生產(chǎn)消費(fèi)”模型，數(shù)據(jù)傳送限制在 1 到 8 個字節(jié)。
COB-ID（CAN Object Identifier，CANID是其一部分，NodeID是CANID的低7位） 定義只是預(yù)定義。
PDO 的兩種傳輸方式：同步傳輸和異步傳輸，由該 PDO 對應(yīng)的通信參數(shù)決定。
PDO 的通信參數(shù)可通過對象字典工具配置。
PDO 消息的內(nèi)容是預(yù)定義的，由該 PDO 對應(yīng)的映射參數(shù)決定。PDO 的映射參數(shù)是一個相對難理解的參數(shù)，請結(jié)合《CANopen 輕松入門》圖文理解。
2.3 服務(wù)數(shù)據(jù)對象 SDO
包括接收 SDO(R-SDO) 和發(fā)送 SDO(T-SDO)。
通過使用索引和子索引， SDO 使客戶機(jī)能夠訪問設(shè)備對象字典中的項(xiàng)。
SDO 通過 CAL 中多元域的 CMS 對象來實(shí)現(xiàn)，允許傳送任何長度的數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)超過 4 個字節(jié)時分拆成幾個報文。
協(xié)議是確認(rèn)服務(wù)類型，為每個消息生成一個應(yīng)答。 SDO 請求和應(yīng)答報文總是包含 8 個字節(jié)。
SDO為請求應(yīng)答方式；
發(fā)送方（客戶端）、接收方（服務(wù)器） ；
通常從節(jié)點(diǎn)為 SDO 服務(wù)器，主節(jié)點(diǎn)為客戶端；
兩種協(xié)議：快速、普通 SDO 協(xié)議；
CS命令符含義需熟記（查表）；
2.4 特殊協(xié)議
2.4.1.常見的就是羅列出來的3種：
同步協(xié)議，包含同步對象，同步對象是由 CANopen 主站周期性地廣播到 CAN 總線的報文，用來實(shí)現(xiàn)基本的網(wǎng)絡(luò)時鐘信號，
每個設(shè)備可以根據(jù)自己的配置，決定是否使用該事件來跟其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行同步通信。
時間戳協(xié)議。
緊急報文協(xié)議，設(shè)備內(nèi)部通信故障或者應(yīng)用故障錯誤時發(fā)送的報文。
2.4.2.特殊協(xié)議CAN-ID定義（查表）；
2.4.3.緊急報文錯誤代碼分類及含義；
3.對象字典
CANopen設(shè)備最重要的一個部分就是對象字典。對象字典本質(zhì)上是一種被預(yù)先安排的對象序列，可通過網(wǎng)絡(luò)訪問。字典里面的每一對象均可使用一個16-bit主索引和8-bit子索引尋址到。
對象字典下面主要包含：數(shù)據(jù)類型、通信對象、應(yīng)用對象。
3.1 通信子協(xié)議區(qū)，如上圖1000h 到 1FFFh這個區(qū)域。也就是通信接口（或通信對象）協(xié)議區(qū)。
關(guān)于創(chuàng)建對象字典，可以使用Canfestival工具，詳見：http://www.elecfans.com/d/1153555.html
總結(jié)
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