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標題: CANopen協議中文版（共21頁pdf下載） [打印本頁]

作者: modouyulb 時間: 2018-9-20 10:32
標題: CANopen協議中文版（共21頁pdf下載）
canopen協議是流行于歐洲的一種協議，初看還是挺懵逼的，有需要的同學可以下來看看

1、介紹
從OSI網絡模型的角度來看同，現場總線網絡一般只實現了第1層（物理層）、第2 層（數據鏈路層）、第7層（應用層）。因為現場總線通常只包括一個網段，因此不需要第3層（傳輸層）和第4層（網絡層），也不需要第5層（會話層）第6層（描述層）的作用。 CAN（Controller Area Network）現場總線僅僅定義了第1 層、第2層（見ISO11898標準）；實際設計中，這兩層完全由硬件實現，設計人員無需再為此開發相關軟件（Software）或固件（Firmware）。同時，CAN只定義物理層和數據鏈路層，沒有規定應用層，本身并不完整，需要一個高層協議來定義CAN報文中的 11/29位標識符、8字節數據的使用。而且，基于CAN總線的工業自動化應用中，越來越需要一個開放的、標準化的高層協議：這個協議支持各種CAN 廠商設備的互用性、互換性，能夠實現在CAN網絡中提供標準的、統一的系統通訊模式，提供設備功能描述方式，執行網絡管理功能。
z  應用層（Application layer）：為網絡中每一個有效設備都能夠提供一組有用的服務與協議。
z  通訊描述（Communication profile）：提供配置設備、通訊數據的含義，定義數據通訊方式。
z  設備描述（Device proflile）：為設備（類）增加符合規范的行為。
下面的章節將介紹基于CAN 的高層協議： CAL協議和基于CAL協議擴展的CANopen 協議。 CANopen協議是CAN-in-Automation(CiA)定義的標準之一，并且在發布后不久就獲得了廣泛的承認。尤其是在歐洲，CANopen協議被認為是在基于CAN的工業系統中占領導地位的標準。大多數重要的設備類型，例如數字和模擬的輸入輸出模塊、驅動設備、操作設備、控制器、可編程控制器或編碼器，都在稱為“設備描述”的協議中進行描述； “設備描述”定義了不同類型的標準設備及其相應的功能。依靠CANopen協議的支持，可以對不同廠商的設備通過總線進行配置。
在OSI模型中，CAN標準、CANopen協議之間的關系如下圖所示：

圖1.1 CAN、CANopen標準在OSI網絡模型中的位置框圖

2、CAL  協議
CAL（CAN Application Layer）協議是目前基于 CAN的高層通訊協議中的一種，最早由 Philips醫療設備部門制定。現在CAL由獨立的CAN用戶和制造商集團CiA（CAN in Automation）協會負責管理、發展和推廣。
CAL提供了4種應用層服務功能：
z  CMS (CAN-based Message Specification)
CMS 提供了一個開放的、面向對象的環境，用于實現用戶的應用。CMS 提供基于變量、事件、域類型的對象，以設計和規定一個設備（節點）的功能如何被訪問（例如，如何上載下載超過8 字節的一組數據（域），并且有終止傳輸的功能）。
CMS 從MMS (Manufacturing Message Specification)繼承而來。MMS是OSI 為工業設備的遠程控制和監控而制定的應用層規范。
z  NMT (Network ManagemenT)
提供網絡管理（如初始化、啟動和停止節點，偵測失效節點）服務。這種服務是采用主從通訊模式（所以只有一個NMT主節點）來實現的。
z  DBT (DistriBuTor)
提供動態分配CAN ID（正式名稱為COB-ID，Communication Object Identifier）服務。這種服務是采用主從通訊模式（所以只有一個DBT主節點）來實現的。
z  LMT (Layer ManagemenT)
LMT提供修改層參數的服務：一個節點（LMT Master）可以設置另外一個節點（LMT Slave）的某層參數（如改變一個節點的NMT地址，或改變CAN接口的位定時和波特率）。

CMS為它的消息定義了8個優先級，每個優先級擁有220個COB-ID，范圍從1到1760。剩余的標志（0，1761-2031）保留給NMT，DBT和LMT，見表2-1。

注意這是CAN2.0A標準，11 位ID范圍[0，2047]，由于歷史原因限制在[0，2031]。如果使用CAN2.0B標準， 29位ID并不改變這個描述；表中的11位映射到29位COB-ID中的最高11位，以至于表中的COB-ID范圍變得增大許多。

3、CANopen
CAL提供了所有的網絡管理服務和報文傳送協議，但并沒有定義CMS 對象的內容或者正在通訊的對象的類型（它只定義了how，沒有定義what）。而這正是CANopen切入點。 CANopen是在 CAL基礎上開發的，使用了CAL通訊和服務協議子集，提供了分布式控制系統的一種實現方案。CANopen在保證網絡節點互用性的同時允許節點的功能隨意擴展：或簡單或復雜。 CANopen的核心概念是設備對象字典（OD： Object Dictionary），在其它現場總線（Profibus， Interbus-S）系統中也使用這種設備描述形式。注意：對象字典不是CAL的一部分，而是在CANopen中實現的。下面先介紹對象字典（OD：Object Dictionary），然后再介紹CANopen通訊機制。
3.1 對象字典 OD
對象字典（OD：Object Dictionary）是一個有序的對象組；每個對象采用一個16位的索引值來尋址，為了允許訪問數據結構中的單個元素，同時定義了一個8位的子索引，對象字典的結構參照表3-1。不要被對象字典中索引值低于 0x0FFF 的‘data types’項所迷惑，它們僅僅是一些數據類型定義。一個節點的對象字典的有關范圍在0x1000到0x9FFF之間。

完整的pdf格式文檔51黑下載地址（共21頁）：

canopen中文協議.pdf (2.08 MB, 下載次數: 238)

作者: ggderek 時間: 2020-5-9 14:53
謝謝，正好需要

作者: ZZH3 時間: 2021-3-5 18:09
感謝樓主的分享，正好需要學習

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