CANopen( 二 ) _生活百科

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CANopen参考模型CANopen设备模型：

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CANopen设备模型协定NMT 协定NMT（网路管理, Network management）协定会定义（设备内部）状态机的状态变更命令（如启动设备或停止设备）、侦测远端设备 bootup及故障情形。NMT master 使用的模组控制协定可变更设备的状态。其 COB-ID 为 0，其功能码及节点 ID 均为 0，因此网路上的所有节点均会处理这个信息。在此信息的数据部份会有此信息实际针对节点的ID，此 ID 也可为 0，表示所有节点都要变更为指定的状态。心跳协定（Heartbeat protocol）是用来监控网路中的节点及确认其正常工作。心跳信息的生产者（一般是 slave 设备）周期性的送出功能码 1110、ID 为本身节点 ID 的讯息，信息的数据部份有一个表示节点状态的位。而心跳信息的消费者负责接收上述数据，若在指定时间（于设备的对象字典中定义）内，消费者均未收到信息，可採取相应动作（例如显示错误或重置该设备）。其格式为：COBID + DATA(status of node) CANopen 设备需要在 bootup 时自动从 Initializing 状态切换至 Pre-operational 状态，设备会在切换完成后送出一个心跳信息，这就是心跳协定。有一种 pull model 的 NMT 协定，称作节点监控（Node guarding）协定，也可以作从机的监控。SDO 协定服务数据对象(SDO)可用来存取远端节点的对象字典，读取或设定其中的数据。提供对象字典的节点称为SDO server，存取对象字典的节点称为SDO client 。SDO 通讯一定由SDO client 开始，并提供初始化相关的参数。在CANopen的术语中，上传是指由 SDO server 中读取数据，而下载是指设定 SDO server 的数据。由于对象字典中的数据长度可能超过8个位元组，无法只用一个CAN数据包传输，SDO也支援长数据包的分割（segmentation）和合併（desegmentation）。这样的对象有二种：SDO下载/上传（SDO download/upload）及SDO区块下载/上传（SDO Block download/upload）。CANopen协定较新版本支援SDO区块传输，可以允许传输大量的数据，且传输的overhead可以较低。负责处理SDO数据传输的COB ID可在对象字典中设定。在对象字典的索引0x1200至0x127F可设定SDO server的COB ID，最多可设定到127个。而SDO client可以在对象字典的索引0x1280至0x12FF中设定。不过预定义连结（pre-defined connection set）定义在开机后（Pre-operational状态）可用来设定设备组态的SDO 。接收用的COB ID为0x600 +节点ID，而传送用的COB为0x580 +节点ID 。PDO 协定过程数据对象 (PDO) 协定可用来在许多节点之间交换即时的数据。可透过一个 PDO，传送最多 8 位元组（64位）数据给一设备，或由一设备接收最多 8 位元组（64位元）的数据。一个 PDO 可以由对象字典中几个不同索引的数据组成，规划方式则是透过对象字典中对应 PDO mapping 及 PDO 参数的索引。PDO 分为两种：传送用的 TPDO 及接收用的 RPDO 。一个节点的 TPDO 是将数据由此节点传输到其他节点，而 RPDO 则是接收由其他节点传输的数据。一个节点分别有 4 个 TPDO 及 4 个 RPDO。PDO 可以用同步或异步的方式传送：同步的 PDO 是由 SYNC 信号触发，而异步的 PDO 是由节点内部的条件或其他外部条件触发。例如若一个节点规划为允许接受其他节点产生的 TPDO 请求，则可以由其他节点送出一个没有数据但有设定 RTR 位元的 TPDO（TPDO 请求），使该节点送出需求的数据。藉由 RPDO 也可以使两种设备同时启动。CANopen 专有名词PDO 过程数据对象 - 对应实际物理量的输入及输出。数据的单位可能是 RPM, V, Hz, mAmp... 。SDO 服务数据对象 - 一般来说是组态设定的数据，如节点位置、节点ID、通信速度、位移、增益等。……COB-ID - CAN 对象编号CAN ID - CAN Identifier. 是在每个 CAN 数据前面的信息识别码，共 11 位元。EDS - 电子数据手册（Electronic data sheet）是 INI 格式或XML格式（从2007年底开始）的档案。DCF - 设备配置档案（Device configuration file），是加强版的 EDS，可以设定节点 ID 及通信速度。更多协定介绍，请参考：CANopen应用程式框架图CANopen最小程式开发流程图；