can總線的淺析canopen協(xié)議-免費(fèi)閱讀
【正文】 SYNC生產(chǎn)者按照固定頻率發(fā)送SYNC報(bào)文，需要SYNC的節(jié)點(diǎn)(消費(fèi)者)將其接收并計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到節(jié)點(diǎn)相應(yīng)TPDO要求時(shí)，該TPDO映射的數(shù)據(jù)被發(fā)送(根據(jù)PDO傳輸類型也可能是映射數(shù)據(jù)更新)，此過程中SYNC生產(chǎn)者提供網(wǎng)絡(luò)節(jié)拍，各消費(fèi)者以節(jié)拍周期的倍數(shù)執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸功能。至于LSS提供的LSS地址查詢等功能這里就不介紹了。這里要注意：在‘Activate Bit Timing Parameters’服務(wù)中有個(gè)switch_delay參數(shù)，該參數(shù)指定相等長度的兩個(gè)延遲周期長度，是為了避免總線上出現(xiàn)不同的位定時(shí)參數(shù)(波特率)。2. 然后通過’Configure NodeID’服務(wù)設(shè)置其節(jié)點(diǎn)地址。對(duì)象字典0x1005和0x1006的理解SYNC不一定由主站產(chǎn)生,因此,產(chǎn)生SYNC的節(jié)點(diǎn),0x1005對(duì)象的值一般是0x40000080,第30位為1表示本節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生SYNC,而本節(jié)點(diǎn)的0x1006對(duì)象就是產(chǎn)生同步周期值了。基本上所有的OD對(duì)象都可以歸到這三類中去。4． 單片機(jī)資源有限，存取方式和讀寫速度有限值，因此得合理利用。如果在這個(gè)過程中，SDO server 和SDO client所在節(jié)點(diǎn)有收到其他節(jié)點(diǎn)的SDO請(qǐng)求或需要通過SDO請(qǐng)求其它節(jié)點(diǎn)，則新建SDO線程來實(shí)現(xiàn)，跟上面的步驟一樣，這樣就可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)SDO server和SDO client服務(wù)都得到實(shí)現(xiàn)而互不干擾，相當(dāng)于雙向多線鐵路，可比單線爽多了。注意，這里的線程可不是操作系統(tǒng)提供的多線程技術(shù)，況且為保證協(xié)議棧良好的移植性，在CANopen協(xié)議棧核心代碼里中也不好去調(diào)與操作系統(tǒng)相關(guān)的庫函數(shù)。SDO線程參數(shù)表可以說是SDO線程的核心，所有SDO線程的建立、刪除和SDO通訊都要涉及到這個(gè)參數(shù)表。其優(yōu)先級(jí)只比心跳(Heartbeat)高。另外，國內(nèi)研究、開發(fā)CAN協(xié)議，尤其是CAN高層協(xié)議的組織和人員還太少，這對(duì)CAN在中國的推廣是十分不利的，筆者誠切希望更多的有識(shí)之士能夠加入這一行列。當(dāng)設(shè)備發(fā)生嚴(yán)重的內(nèi)部錯(cuò)誤時(shí)，相關(guān)的一個(gè)緊急狀態(tài)客戶機(jī)將發(fā)送一個(gè)緊急狀態(tài)對(duì)象。節(jié)點(diǎn)警戒對(duì)象是由NMT主節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)程請(qǐng)求發(fā)送的帶有1字節(jié)數(shù)據(jù)的CAN幀，一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)中包含1個(gè)觸發(fā)位以及7個(gè)用于表示節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的數(shù)據(jù)位。PDO可以通過多種模式傳送，內(nèi)部事件，外部時(shí)鐘，遠(yuǎn)程幀請(qǐng)求以及從特定節(jié)點(diǎn)接收到同步報(bào)文都可以啟動(dòng)PDO發(fā)送。對(duì)象字典位于通信程序和應(yīng)用程序之間，向應(yīng)用程序提供接口，應(yīng)用程序?qū)?duì)象字典進(jìn)行操作就可以實(shí)現(xiàn)CANopen通信。在CANopen的應(yīng)用層，設(shè)備間通過相互交換通信對(duì)象進(jìn)行通信。從1993 年起，由Bosch公司領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)歐洲機(jī)構(gòu)研究出一個(gè)協(xié)議原型，由此發(fā)展成為CANopen規(guī)范。 CANopen設(shè)備模型通過采用高層協(xié)議將CAN的應(yīng)用推向深化 和其他的現(xiàn)場總線相比，CAN只定義了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的規(guī)范（遵循OSI標(biāo)準(zhǔn)），這種設(shè)計(jì)和CAN規(guī)范定義時(shí)的歷史條件有關(guān)，也可以使CAN能夠更廣泛地適應(yīng)不同的應(yīng)用條件，但必然給用戶應(yīng)用帶來一些不便。從硬件芯片上來說，智能節(jié)點(diǎn)要收發(fā)信息需要一個(gè)CAN控制器和一個(gè)CAN收發(fā)器。 關(guān)鍵詞： CANbus協(xié)議；CANopen協(xié)議；嵌入式軟件中間件 在設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)，尤其是分布式嵌入式系統(tǒng)時(shí)，解決好系統(tǒng)各單元間可靠、有效的通信是系統(tǒng)設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵，對(duì)實(shí)時(shí)性和安全可靠性要求高的網(wǎng)絡(luò)而言就更是如此。解決這一問題有多種方案，如RS232/485串行總線、CAN、ProfitBus、FF、WorldFIP、LonWorks等各類型的現(xiàn)場總線，還有嵌入式以太網(wǎng)等。經(jīng)過20多年的發(fā)展，CAN已經(jīng)獲得了國際上各大半導(dǎo)體制造商的大力支持，據(jù)CAN最主要的推廣組織CIA(自動(dòng)化CAN)統(tǒng)計(jì)，目前已經(jīng)有20余種CAN控制器和收發(fā)器可供選擇，片內(nèi)集成CAN控制器的單片機(jī)更多達(dá)100余種。用戶在應(yīng)用CAN協(xié)議時(shí)，必須自行定義高層協(xié)議。 CANopen是一個(gè)基于CAL的子協(xié)議，采用面向?qū)ο蟮乃枷朐O(shè)計(jì)，具有很好的模塊化特性和很高的適應(yīng)性，通過擴(kuò)展可以適用于大量的應(yīng)用領(lǐng)域。良好的分層和面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想將帶給用戶一個(gè)清晰的通信模型。理解對(duì)象字典的概念是理解CANopen模型的關(guān)鍵。 NMT主節(jié)點(diǎn)將周期性地發(fā)送節(jié)點(diǎn)警戒對(duì)象。時(shí)間標(biāo)記對(duì)象將為應(yīng)用設(shè)備提供公共的時(shí)間幀參考。最近在學(xué)習(xí)CANopen協(xié)議，遇到一些小知識(shí)點(diǎn)，查閱后作為補(bǔ)充，記錄在此，方便以后查詢，算是讀書筆記吧。SDO既然稱之為服務(wù)，那就要有服務(wù)的提供者和使用者，提供者就是SDO server，使用者就是SDO client，在CANopen網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都要有一個(gè)SDO server，因?yàn)槊總€(gè)節(jié)點(diǎn)的對(duì)象字典大部分對(duì)象都是通過SDO來訪問的，對(duì)象字典的被訪問，提供所請(qǐng)求的服務(wù)當(dāng)然要有個(gè)SDO server。參數(shù)表內(nèi)容包括能夠描述一個(gè)SDO訪問過程的所有參數(shù)，這里不詳述。我們這里的SDO線程只是借鑒了操作系統(tǒng)多線程機(jī)制的一套SDO服務(wù)處理方法，每個(gè)SDO線程表示的是與網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點(diǎn)建立的一個(gè)SDO鏈接，相當(dāng)于在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間建立一個(gè)SDO通訊路徑，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都擁有一個(gè)對(duì)這個(gè)路徑的描述，在該節(jié)點(diǎn)看來好像建立了一個(gè)線程來負(fù)責(zé)這個(gè)路徑（但決不會(huì)真的創(chuàng)建一個(gè)系統(tǒng)線程），在通訊過程中雙方通過這個(gè)路徑來交流，SDO通訊結(jié)束則釋放該線程，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以同時(shí)與多個(gè)節(jié)點(diǎn)建立多個(gè)這樣的路徑和互不影響，就如同操作系統(tǒng)的線程機(jī)制一樣的效果。怎樣利用好單片機(jī)上的存儲(chǔ)器資源來實(shí)現(xiàn)OD的存儲(chǔ)與訪問我們知道OD(對(duì)象字典)是CANopen的核心，所有功能都是圍繞它開展的，是協(xié)議棧的數(shù)據(jù)中心，良好的OD實(shí)現(xiàn)是協(xié)議棧高效穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，而OD的實(shí)現(xiàn)最基本的一點(diǎn)就是怎么去保存它。既然有這些問題，我們先對(duì)OD的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析分類：1． 系統(tǒng)只讀參數(shù)。下面再以AVR單片機(jī)為例說說單片機(jī)的幾類存儲(chǔ)資源以及其特點(diǎn)： 類型 運(yùn)行中讀寫屬性 訪問速度 容量 特點(diǎn) FLASH 程序存儲(chǔ)器 只讀 一般 較大 操作方便但只能放程序和初始化只讀數(shù)據(jù)，掉電不丟失 SRAM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 讀寫 最快 小 操作方便，速度快，掉電數(shù)據(jù)丟失 EEPROM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 讀寫 讀一般，寫很慢 小 操作復(fù)雜，寫速度極慢
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