第6章 通信功能与总线接口-CANopen协议简介与应用开发.ppt

CANopen协议简介与应用开发CANopen协议是建立在CAN基础上的通信网络技术，是欧洲CiA组织定义的几种CAN高层协议标准之一，因其开放性和低成本等优势，发布后不久就得到了广大厂商和用户的亲睐。在欧洲，在众多基于CAN的工业系统中，CANopen协议是事实上占据领导地位的标准。目前CANopen协议已经在运动控制、车辆工业、电机驱动、工程机械、船舶海运、楼宇自动化等行业得到广泛的应用。
协议特性

基于多种网络通信模式，适合对时间要求苛刻的通讯场合。
以对象字典的形式来定义标准设备描述文件，并通过SDO(服务数据对象)报文存取。
包含标准的设备监护服务信息（节点监视/心跳）、网络管理信息以及紧急信息对象。
支持同步、异步传输模式。
提供预定义连接集，简化系统配置工作。
在实际应用中，一般以主从式结构模式为主。1.1主节点主要的功能
控制从节点运行状态；
通过SDO对对象字典的参数进行读取和修改；
监视从节点的运行状况和是否发生错误(即进行节点保护)；
由从节点中获得相应的信息和运行状态；启动和终止SDO通讯；
发送SYNC报文；
提供分配特定标识符等网络管理的服务。

1.2从节点功能
负责底层的网络通讯和控制任务，每个从节点只完成属于自己范围内的特定任务。
进行实时数据的传输，即PDO(过程数据对象)的通讯。
响应主节点发送的管理信息帧。
对自己负责的底层设备进行数据采集和控制。1.3从节点架构
CAN驱动：CAN控制器初始化，报文收发处理。
通信对象：收发和解析各种报文对象，实现数据交互过程。
对象字典：存储节点所有信息，向通信对象和应用程序提供接口。
应用程序：实现节点的功能，如控制、数据采集等，用户自定义。

1、CAN驱动程序
CAN控制器初始化程序；
CAN中断处理程序；
CAN报文发送程序。

2、对象字典
对象字典就是一个有序的对象组，每个对象采用一个16位的索引值来寻址，为了允许访问数据结构中的单个元素，同时也定义了一个8位的索引值，这个索引值通常被称为子索引。
每个CANopen设备都有一个对象字典，对象字典包含了描述这个设备和它的网络行为的所有参数，对象字典通常用电子数据文档（EDS）来记录这些参数。

通信子协议
SYNC报文参数设置（1005H、1006H、1007H）
SDO报文参数设置
客户端SDO（1200H-127FH）
服务器SDO（1280H-12FFH）
接收PDO报文参数设置
PDO通信参数（1400H-15FFH）
PDO映射参数（1600H-17FFH）
发送PDO报文参数设置
PDO通信参数（1800H-19FFH）
PDO映射参数（1A00H-1BFFH）
设备子协议
与特定设备相关的参数，用于存储设备的相关参数。（6000H-9FFFH）对象的结构从节点对象字典实现
由于从节点需要实现的对象字典项不是很多，也不复杂，所以可以直接采用二维数组的形式来实现。例如：对象字典实现
将所有对象集合起来，得到对象字典；
constindextableObjDict_objdict[]=
{
{(subindex*)ObjDict_Index1000,sizeof(ObjDict_Index1000)/sizeof(ObjDict_Index1000[0]),0x1000},{(subindex*)ObjDict_Index1001,sizeof(ObjDict_Index1001)/sizeof(ObjDict_Index1001[0]),0x1001},{(subindex*)ObjDict_Index1003,sizeof(ObjDict_Index1003)/sizeof(ObjDict_Index1003[0]),0x1003},
……
}；扫描函数
根据对象字典的实现方式，相应的扫描函数实现如下：
constindextable*ObjDict_scanIndexOD(UNS16wIndex,UNS32*errorCode,ODCallback_t**callbacks)
{
inti;
*callbacks=NULL;
switch(wIndex){
case0x1000:i=0;break;
case0x1001:i=1;break;
case0x1003:i=2;*callbacks=ObjDict_Index1003_callbacks;break;
case0x1005:i=3;*callbacks=ObjDict_Index1005_callbacks;break；
case0x1008:i=4;break;
case0x1009:i=5;break;
case0x100A:i=6;break;
case0x1010