【正文】 的車內通信協(xié)議確定下來。 未來，CANopen將允許快速傳輸SDO，不必對傳送的每個段都進行確認，只要在整個對象傳送完畢后進行確認即可。進程數(shù)據(jù)對象(PDO) 第一類通信對象為進程數(shù)據(jù)對象。這一部分直接面向CAN控制器進行操作。另外，CANopen協(xié)議是免許可證的，任何組織和個人都可以開發(fā)支持CANopen協(xié)議的設備而不用支付版稅，這也是CANopen得到迅猛發(fā)展的重要原因之一。這些協(xié)議和規(guī)范對CAN的推廣起了很大的作用，但總體來說，協(xié)議的模塊化特性都不太好，一般只能應用于特定的領域。開發(fā)CAN也需要相應的驅動程序。 選擇CAN總線實現(xiàn) 通信的原因 選擇CAN總線作為最佳候選者，主要是基于以下幾方面原因： CAN串行總線具有高性能 CAN的傳輸距離可以達到10公里；通信速率最高可達1Mbps；具有完善的錯誤檢測機制；采用“多重訪問沖突仲裁”機制的幀傳輸方式，可保證不丟失信息；每一幀中最多可以傳輸8個字節(jié)數(shù)據(jù)，可提供很高的實時性等等。CAN總線的淺析CANopen協(xié)議摘盡管還需要實踐的證明，但筆者經過多年的觀察和實踐，感覺到CAN總線是其中最有希望成功的。 CAN的開發(fā)平臺也比較簡單，用戶如果選擇普通單片機加上CAN控制器進行開發(fā)，則CAN的開發(fā)平臺和普通單片機的開發(fā)平臺完全相同；如果選擇帶有片內CAN控制器的單片機進行開發(fā)，則只要換用支持該單片機的仿真器就可以了，其他開發(fā)設備完全相同。其中，比較著名的有美國汽車工程師協(xié)會(SAE)制定的車內通信規(guī)范J1939等。 CANopen 不僅定義了應用層和通信子協(xié)議，而且為可編程系統(tǒng)、不同器件、接口、應用子協(xié)議定義了大量的行規(guī)，遵循這些行規(guī)開發(fā)出的CANopen設備將能夠實現(xiàn)不同公司產品間的互操作。不同CANopen設備間的通信都是通過交換通信對象完成的。 CANopen網絡的通信和管理都是通過不同的通信對象來完成的，為了能夠實現(xiàn)通信，網絡管理，緊急情況處理等功能，CANopen規(guī)范定義了四類標準的通信對象： 接收者將確認收到的每個段信息，發(fā)送和接收者間將建立點對點的通信，稱之為客戶機/服務器模式。這種機制保證了即使NMT主節(jié)點不在了，系統(tǒng)中的其他節(jié)點也可以通過用戶定義的方式進行回應。 展望 最近一段時期，國內開發(fā)、應用CAN系統(tǒng)的人員正在逐漸增多，對CAN協(xié)議的研究也在不斷加深。SYNC生產者按照固定頻率發(fā)送SYNC報文，需要SYNC的節(jié)點(消費者)將其接收并計數(shù)，當計數(shù)值達到節(jié)點相應TPDO要求時，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生產者提供網絡節(jié)拍，各消費者以節(jié)拍周期的倍數(shù)執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸功能。 四、怎樣實現(xiàn)SDO服務 SDO是CANopen協(xié)議中最復雜的一部分，帶有應答機制，有多種傳輸方式，并且完整的SDO功能節(jié)點需提供1個SDO server和多個SDO client，因此SDO的實現(xiàn)異常困難，協(xié)議多種傳輸方式的解析處理還有跡可循，多個SDO client服務和多個對SDO server的訪問的協(xié)調就不容易了，這里介紹一種方法——SDO線程來解決。SDO服務節(jié)點(SDO server)收到這幀請求，為它建立一個SDO線程，將這幀請求分析分解以獲得足夠信息來初始化這個SDO線程對應的參數(shù)表，然后程序就會按照參數(shù)表的描述去執(zhí)行server的功能收集數(shù)據(jù)來滿足這個SDO請求，然后將收集到的數(shù)據(jù)形成SDO應答幀返回給SDO client，如果此次請求結束則釋放該線程，否則等待下一幀請求到來；SDO client在收到應答后判斷該請求是否還有后續(xù)請求，無則釋放此SDO線程。參數(shù)表內容包括能夠描述一個SDO訪問過程的所有參數(shù)，這里不詳述。有人會以為這還要討論么？只讀的就放在只讀存儲器中，可寫的就放在RAM中，需要掉電保存的就放在非易失可讀寫存儲器中。頻繁讀寫，掉電無需保存。最后要注意一點就是OD的對象屬性等信息一定要放在FLASH中，否則將是一個極大的RAM開銷。網絡上的其他節(jié)點都提供LSS Slave服務。2. 通過’Configure Bit Timing Parameters’服務將波特率廣播到每個節(jié)點中。意思就是某個節(jié)點在處理延時的過程中可能還會以舊的波特率來傳輸CAN報文。SDO請求和應答報文都是8個字節(jié)的數(shù)據(jù)，其中包括對象字典的索引、子索引、SDO命令和數(shù)據(jù)。CANopen協(xié)議PDO的幾種傳輸方式由于PDO所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內容是無協(xié)議的且分配的標識符范圍較SDO靠前,因此,其效率和優(yōu)先級都是較高的,通常用于實時過程數(shù)據(jù)的傳輸.PDO是生產/消費類型的通訊方式,數(shù)據(jù)只有一個生產者(發(fā)送),但是消費者(接收)可以有多個,生產者和消費者事先都已知道數(shù)據(jù)的類型和內容(通過設置PDO映射來管理).對PDO通訊參數(shù)的設置可以實現(xiàn)四種通訊方式:1. ,可以定義收到幾個SYNC后觸發(fā)一次TPDO,在有SYNC的CANopen網絡中,SYNC就相當于一個網絡節(jié)拍,一個溫度傳感器,一個物位傳感器,網絡中有一個HMI監(jiān)控終端來實時監(jiān)控三個傳感器采集的數(shù)據(jù),壓力傳感器可能檢測的是一個快速的壓力變化,那可以每隔200mS更新一次數(shù)據(jù),溫度可能需要1S更新一次數(shù)據(jù),物位可能5S更新一次數(shù)據(jù),(假設各傳感器的數(shù)據(jù)采集周期都比數(shù)據(jù)更新周期小,如果大的話數(shù)據(jù)更新快可能沒有意義,呵呵)現(xiàn)在我可以設置一個200mS周期的SYNC消息,壓力傳感器每收到一個SYNC就向HMI傳輸一次數(shù)據(jù),溫度傳感器可以每隔5個SYNC傳輸一次數(shù)據(jù),好管理,系統(tǒng)運行效率高,適合周期性數(shù)據(jù)更新的應用.2. ,我發(fā)一個遠程數(shù)據(jù)請求過去,對方在接收到請求后,把我要的數(shù)據(jù)給發(fā)過來,這種方式是在我需要的時候去主動獲取.3. ,它是在本節(jié)點實現(xiàn)周期發(fā)送,通過設置PDO參數(shù),定一個周期,每隔固定的時間向網絡上發(fā)送一次PDO,它與SYNC無關,在網絡設計中主要按照傳感器的數(shù)據(jù)采集速度和數(shù)據(jù)更新要求來設定定時周期.4. ,例如當某個接著報警開關的開關量采集節(jié)點的報警狀態(tài)發(fā)生變化時,觸發(fā)一次PDO將報警狀態(tài)發(fā)送到網絡上,特別適合系統(tǒng)運行出錯報警和重大事件的及時處理上.上面的幾種傳輸方式各有所長,在CANopen網絡的設計中,按照不同的應用靈活配合使用才能構建一個優(yōu)秀的解決方案.參考鏈