文档介绍：根据DS301的内容进行介绍1、CAN总线CAN标准报文2、CANopen应用层协议CANopen协议不针对某种特别的应用对象,具有较高的配置灵活性,高数据传输能力,较低的实现复杂度。同时,CANopen完全基于CAN标准报文格式,而无需扩展报文的支持,最多支持127个节点,并且协议开源。一个标准的CANopen节点(下图),在数据链路层之上,添加了应用层。该应用层一般由软件实现,和控制算法共同运行在实时处理单元内。一个标准的CANopen节点CANopen应用层协议细化了CAN总线协议中关于标识符的定义。定义标准报文的11比特标识符中高4比特为功能码,后7比特为节点号,重命名为通讯对象标识符(COB-ID)。功能码将所有的报文分为7个优先级,按照优先级从高至低依次为:网络命令报文(NMT)同步报文(SYNC)紧急报文(EMERGENCY)时间戳(TIME)过程数据对象(PDO)服务数据对象(SDO)节点状态报文(NMTErrControl)7位的节点号则表明CANopen网络最多可支持127个节点共存(0号节点为主站)。下表给出了各报文的COB-ID范围。NMT命令为最高优先级报文,由CANopen主站发出,用以更改从节点的运行状态。SYNC报文定期由CANopen主站发出,所有的同步PDO根据SYNC报文发送。EMERGENCY报文由出现紧急状态的从节点发出,任何具备紧急事件监控与处理能力的节点会接收并处理紧急报文。TIME报文由CANopen主站发出,用于同步所有从站的内部时钟。PDO分为4对发送和接收PDO,每一个节点默认拥有4对发送PDO和接收PDO,用于过程数据的传递。SDO分为发送SDO和接收SDO,用于读写对象字典。MTErrorControl报文由从节点发出,用以监测从节点的运行状态。状态机CANopen的每一个节点都维护了一个状态机。该状态机的状态决定了该节点当前支持的通讯方式以及节点行为。初始化时,节点将自动设置自身参数和CANopen对象字典,发出节点启动报文,并不接收任何网络报文。初始化完成后,自动进入预运行状态。在该状态,节点等待主站的网络命令,接收主站的配置请求,因此可以接收和发送除了PDO以外的所有报文。运行状态为节点的正常工作状态,接收并发送所有通讯报文。停止状态为一种临时状态,只能接收主站的网络命令,以恢复运行或者重新启动。CANopen节点状态转换图CANopen节点状态转换条件3、munication提供通信对象和传输经过底层的数据的适当功能;ObjectDictionary对此设备上的应用程序对象,通信对象和状态机的行为有影响的所有数据项的集合。Application由在处理环境方面的设备功能组成。设备应用在数据条目中的完整描述在对象字典中叫设备子文件(deviceprofile)4、OD每个节点维护一个对象字典(ObjectDictionary,OD)。该对象字典保存了节点信息、通讯参数和所有的过程数据,是CANopen节点的核心数据结构。上层应用程序也主要通过读写对象字典和CANopen应用层进行交互。CANopen对象字典为两级数组结构,通过索引(16bits)和子索引(8bits)来编址。设备子文件中最重要的就是对象字典的描述,对象字典在slave节点中一般是在设备初始化写好的不会修改,而在master节点中可以在运行过程中动态修改,不修改的OD一般存在ROM中,而修改的存在RAM中。由于它是由16bits的位索引,,每一个节点都必须实现1000h~1FFFh当中的一个必要子集,同时实现6000h以上部分的数据区。数据区大小由节点的功能自行决定。1000h以下部分所有的节点都不需实现。对象字典作为在CAN总线上连接application和通信的媒介,其允许来自application数据在CAN网络上进行交换。CANopen定义了可以进入对象字典的服务和通信对象。每一个入口通过索引和子索引来编址。在一个主索引里中的子索引入口的类型和属性可能会变化。5、PDO数据处理对象(PDO)特别适合快速的数据处理传输。通信模块针对这些数据处理对象定义了一个PDOproducer和一个或多个PDOconsumers。PDO的传输是由事件触发的,这样的事件可以是代表一个PDO变量的变化;可以是时间的过期或者是接收到一个特定的消息。过程数据直接在一个CAN消息中传输而不需要协议头文件。一个PDO的长度是在0到8个字节之间。PDOs包含在其映射参数和通信参数中。TPDOs和RPDOs的最大的数可以被定义为512。一个简单的CANopen设备一般支持4个PDOs。实际当中,对一个具体的CANopen设备而言,其PDOs的个数由应用层或设备p