can總線的淺析canopen協(xié)議(參考版)
2025-05-17 03:50本頁(yè)面
【正文】 3. SYNC發(fā)出后，需要發(fā)送數(shù)據(jù)的PDO要在規(guī)定時(shí)間段內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)，這個(gè)時(shí)間段叫做時(shí)間窗口(對(duì)象1006H指定)，要小于SYNC節(jié)拍周期，以便每個(gè)周期留一定時(shí)間來(lái)進(jìn)行其他類型的網(wǎng)絡(luò)通訊。在CANopen網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用SYNC要注意以下幾點(diǎn)：1. SYNC并不是主節(jié)點(diǎn)必須的功能，不一定要和NMT放在同一節(jié)點(diǎn)上，實(shí)際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中可以在網(wǎng)絡(luò)中找一個(gè)任務(wù)較少、實(shí)時(shí)性好的節(jié)點(diǎn)來(lái)作為SYNC生產(chǎn)者，SYNC消費(fèi)者可以有多個(gè)，但是生產(chǎn)者同時(shí)只能有一個(gè)存在。SYNC屬于生產(chǎn)/消費(fèi)型通訊方式，網(wǎng)絡(luò)中有且只有一個(gè)SYNC生產(chǎn)者，一般有多個(gè)消費(fèi)者，其網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符優(yōu)先級(jí)很高，一般設(shè)置為0x80，基本上除了NMT優(yōu)先級(jí)最高。這里要注意和我們熟知的以太網(wǎng)FTP不同，SDO的上傳和下載正好與之相反，F(xiàn)TP是從client的角度出發(fā)去理解上傳和下載，SDO是以server的角度去理解的，從服務(wù)器上獲得數(shù)據(jù)即對(duì)對(duì)象字典進(jìn)行讀操作叫做上傳，往服務(wù)器上寫數(shù)據(jù)即對(duì)對(duì)象字典進(jìn)行寫操作叫做下載。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(guò)SDO來(lái)訪問(wèn)的，對(duì)象字典的被訪問(wèn)，提供所請(qǐng)求的服務(wù)當(dāng)然要有個(gè)SDO server。CANopen協(xié)議中的SDO服務(wù)SDO是服務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)象接口(Service Data Obiect)的縮寫，顧名思義提供服務(wù)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)接口，服務(wù)數(shù)據(jù)就是一些實(shí)時(shí)性要求不高的數(shù)據(jù)，一般是指節(jié)點(diǎn)配置參數(shù)，因此，SDO一般用來(lái)配置和獲得節(jié)點(diǎn)的配置參數(shù)。因而在經(jīng)過(guò)了第二個(gè)switch_delay后，所有的節(jié)點(diǎn)都必須保證以新的波特率監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)。因此swith_delay要比網(wǎng)絡(luò)上任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)的處理時(shí)間都要長(zhǎng)，這樣才能避免一個(gè)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)改變了波特率，而另一個(gè)節(jié)點(diǎn)還在以舊的波特率工作。各節(jié)點(diǎn)處理位定時(shí)激活命令需要的時(shí)間可能不同，而且激活命令之前的的報(bào)文可能還在節(jié)點(diǎn)的接收隊(duì)列中。每個(gè)節(jié)點(diǎn)在收到命令后’switch_delay’毫秒后應(yīng)用新的位定時(shí)參數(shù)。4. 置網(wǎng)絡(luò)切換回可操作狀態(tài)。3. 通過(guò)‘Activate Bit Timing Parameters’服務(wù)激活新設(shè)置。設(shè)置網(wǎng)絡(luò)波特率要復(fù)雜一些，步驟如下：1. 將網(wǎng)絡(luò)上所有LSS Slave切換到配置狀態(tài)，通過(guò)‘switch Mode Global’服務(wù)實(shí)現(xiàn)。3. 置該節(jié)點(diǎn)到可操作狀態(tài)。設(shè)置某個(gè)節(jié)點(diǎn)地址的步驟如下：1. 通過(guò)LSS地址去將希望設(shè)置ID的節(jié)點(diǎn)切換到配置狀態(tài)(相當(dāng)于NMT的停止?fàn)顟B(tài))，當(dāng)然是通過(guò)LSS服務(wù)(Switch Mode Selective)。假設(shè)網(wǎng)絡(luò)上除了主節(jié)點(diǎn)之外，其他節(jié)點(diǎn)都是無(wú)地址的，那么它根據(jù)什么去設(shè)置各節(jié)點(diǎn)地址呢？答案是LSS地址，這跟節(jié)點(diǎn)的地址可不同，它理論上是全球唯一的，那么這個(gè)地址到底是什么呢？答案是對(duì)象字典1018H的內(nèi)容，包括vendorid(制造商ID)、productcode(產(chǎn)品碼)、revisionnumber（修訂碼）和serialnumber（序列號(hào)），這幾個(gè)加起來(lái)就全球唯一了吧。CANopen網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)只能有一個(gè)節(jié)點(diǎn)能提供LSS Master服務(wù)，并且該節(jié)點(diǎn)同時(shí)也必須是NMT Master。而接收SYNC的節(jié)點(diǎn)0x1005對(duì)象值一般是0x80,第30位是0表示本身不產(chǎn)生SYNC,而接收COBID為0x80的報(bào)文作為同步幀,該節(jié)點(diǎn)0x1006一般置0,沒(méi)什么用處了. 在CANopen網(wǎng)絡(luò)中通過(guò)LSS服務(wù)設(shè)置節(jié)點(diǎn)地址和網(wǎng)絡(luò)波特率CANopen專有個(gè)子協(xié)議用來(lái)描述怎樣去通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置節(jié)點(diǎn)地址和波特率，就是CiA DSP305，大伙都叫LSS協(xié)議，是Layer Setting Services的縮寫，不太好翻譯，也許可以翻譯成底層設(shè)置服務(wù)協(xié)議吧。上面的方案同樣適用于其他單片機(jī)，基本上現(xiàn)在的單片機(jī)上都有FLASH和RAM，而即使有的單片機(jī)沒(méi)有EEPROM，但是本身FLASH區(qū)是可以運(yùn)行中在線寫入的，也可以當(dāng)EEPROM用(但此時(shí)最好就不要來(lái)一個(gè)寫一個(gè)了，因?yàn)镕LASH是頁(yè)擦除的，比較耗時(shí)間，因此建議做成批量寫入方式，OD的0x1010和0x1011對(duì)象有涉及)，實(shí)在不行還可以外擴(kuò)。上面方案優(yōu)點(diǎn)是在滿足OD需求的前提下能夠提供統(tǒng)一快速的OD訪問(wèn)接口；能夠及時(shí)存儲(chǔ)非易失性數(shù)據(jù)；并能在軟件上實(shí)現(xiàn)恢復(fù)出廠設(shè)置的操作而不增加額外的出廠設(shè)置備份空間(在EEPROM中置一標(biāo)志就行了，自己去想)。好了初始化完成，開(kāi)始運(yùn)行，因?yàn)樗蠴D數(shù)據(jù)都load到RAM中，因此OD對(duì)外可以提供統(tǒng)一快速的數(shù)據(jù)服務(wù)接口，外部的讀操作就是直接讀RAM，寫則是先寫RAM映像，然后再判斷如果是OD的系統(tǒng)配置參數(shù)那一類則同時(shí)更新EEPROM。下面再以AVR單片機(jī)為例說(shuō)說(shuō)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(wèn)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 看到上面這個(gè)表，你會(huì)馬上把OD的三類數(shù)據(jù)存放位置定下來(lái)吧，系統(tǒng)只讀參數(shù)放在FLASH中；過(guò)程數(shù)據(jù)對(duì)象放在SRAM中；系統(tǒng)配置參數(shù)放在EEPROM中?？勺x寫，偶爾配置，大部分時(shí)間只讀。例如，采集的模擬量、待輸出的開(kāi)關(guān)量。2． 過(guò)程數(shù)據(jù)對(duì)象。既然有這些問(wèn)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)。3． 頻繁讀寫的數(shù)據(jù)不能放在非易失存儲(chǔ)器中，因?yàn)榉且资Т鎯?chǔ)器往往速度慢，有寫次數(shù)限制。話是這么說(shuō)，但實(shí)際上問(wèn)題很多，羅列如下：1． 對(duì)協(xié)議棧只讀并不表示對(duì)應(yīng)用程序只讀。其它的不管，本文現(xiàn)只討論怎么利用單片機(jī)的資源去盡量滿足OD的存儲(chǔ)需求。怎樣利用好單片機(jī)上的存儲(chǔ)器資源來(lái)實(shí)現(xiàn)OD的存儲(chǔ)與訪問(wèn)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(kāi)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
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