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摘要：CANopen是一種架構在控制局域網路(Controller Area Network, CAN)上的高層通訊協議，對其協議的學習很多人都覺得有難度，看來看去都覺得是云里來霧里去的，本文將讓CANOpne協議不再那么神秘，帶你跨過CANOpen學習道路的第一道門檻。 應用CANopen時，需要傳遞的配置信息和應用信息都放在過程數據對象PDO(Process data object)和服務數據對象SDO (Service data object)里面。這些對象就和市場上賣水果的籮筐，大小是一樣的，只是裝的東西(應用數據)不一樣，如圖1所示。這就是CiA301協議所規定的基礎協議——“籮筐”，而CiA4xx的子協議或者用戶自定義的對象就是“籮筐”里面的東西。 圖1 PDO和SDO就像水果籮筐 PDO和SDO的通訊區別在于，PDO屬于過程數據，即單向傳輸，無需接收節點回應CAN報文來確認，從通訊術語上來說是屬于“生產消費”模型。如圖2所示。 圖2 生產消費模型 而SDO屬于服務數據，有指定被接收節點的地址(Node-ID)，并且需要指定的接收節點回應CAN報文來確認已經接收，如果超時沒有確認，則發送節點將會重新發送原報文。這種通訊方式屬于常見的“服務器客戶端”的通信模型，即我們通常所說的輪詢式。如圖3所示。 圖3 服務器客戶端模型 對于PDO和SDO的報文ID分配，為了減少網絡的組態工作量，CANopen預定義了強制性的缺省標識符(CAN-ID)分配表，該分配表是基于11位CAN-ID的標準幀格式。將其劃分為4位的功能碼(Function-ID)和7位的節點號(Node-ID)。如圖4所示. 圖4 PDO和SDO的預定義連接ID分配 在CANopen里也通常把 CAN-ID 稱為COB-ID(通信對象編號)。所以我們可以分清楚兩個易于混淆的名稱： COB-ID：Communication Object Identifier,即 CANopen中對某種通訊對象的報文幀ID，即CAN報文的11位ID。代表了一種通訊含義。 Node-ID：節點ID號，即CANopen網絡中的節點地址，CANopen規定了邏輯上最大128個節點，所以Node-ID最大為128(7位)。 COB-ID和Node-ID無必然聯系，但在過程數據對象(PDO)和服務數據對象(SDO)中，COB-ID中包含了Node-ID。 由于需要區分每個CANopen節點的輸入和輸出，所以PDO分為TPDO(發送PDO)和(接收RPDO)，發送和接收是以CANopen從站節點為參考(如果CAN主站就相反)。TPDO和RPDO分別有4個數據對象(如TPDO有TPDO1、TPDO2、TPDO3、TPDO4;RPDO有RPDO1、RPDO2、RPDO3、RPDO4)，每種數據對象就是1條CAN報文封裝，如表1所示，這些都是數據收發的容器，就像圖 1所示，水果籮筐為使用者準備好，就看使用者在里面放什么水果了。 而SDO就相對比較簡單固定，發起通訊的“問”SDO的CAN幀ID就是600h +node-ID，這里的Node-ID是被問的節點地址，而被問的節點應“答”SDO的CAN幀ID就是580h +node-ID。一般在CANopen網絡中，只有NMT主機能發起SDO通訊，進行節點參數配置或者關鍵性參數的傳遞。當然從節點也可以對其他從節點發起SDO通訊。 如表1所示。為CANopen預定義報文的PDO報文和SDO報文中的ID分類。使用者務必牢記! 表1 PDO與SDO的CAN-ID定義 XGate-COP10嵌入式CANOPEN從站模塊是ZLG致遠電子開發的一款擁有自主知識產權的CANopen從站通信模塊。內部已經集成了CANopen從站協議棧代碼，使用簡單的串口通信協議即可實現與XGate-COP10的通信，并提供串口通信協議標準C文件，使現有的設備以最快的速度擁有CANopen通信能力。 |
