【5A文】通信功能与总线接口附件-CANopen协议简介与应用开发
86页1、CANopen协议简介与应用开发,要 点: CANopen协议简介; CANopen协议具体应用开发。,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。,一 CANopen协议简介,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
2、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
3、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,Index: 指出该对象在对象字典中的位置 Object:指明该对象的类型 Name:对象的名称 Type: 指明该对象的数据类型 Attrib: 对象的属性值 M/O: 说明该对象是强制实现的还是可选的,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; const indextable ObjDict_objdict = (subindex*)ObjDict_Index1000,sizeof(ObjDict_Index1
4、000)/sizeof(ObjDict_Index10000), 0x1000, (subindex*)ObjDict_Index1001,sizeof(ObjDict_Index1001)/sizeof(ObjDict_Index10010), 0x1001, (subindex*)ObjDict_Index1003,sizeof(ObjDict_Index1003)/sizeof(ObjDict_Index10030), 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: const indextable * ObjDict_scanIndexOD (UNS16 wIndex, UNS32 * errorCode, ODCallback_t *callbacks) int i; *callbacks = NULL; switch(wIndex) case 0x1000: i = 0;break; case 0x1001: i = 1;break; case 0x1003: i = 2;*callbacks = ObjDict_Index1003_call
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