can總線的淺析canopen協(xié)議(參考版)
2025-05-17 03:50本頁面
【正文】 3. SYNC發(fā)出后，需要發(fā)送數(shù)據(jù)的PDO要在規(guī)定時間段內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)，這個時間段叫做時間窗口(對象1006H指定)，要小于SYNC節(jié)拍周期，以便每個周期留一定時間來進行其他類型的網(wǎng)絡通訊。在CANopen網(wǎng)絡中應用SYNC要注意以下幾點：1. SYNC并不是主節(jié)點必須的功能，不一定要和NMT放在同一節(jié)點上，實際網(wǎng)絡應用中可以在網(wǎng)絡中找一個任務較少、實時性好的節(jié)點來作為SYNC生產(chǎn)者，SYNC消費者可以有多個，但是生產(chǎn)者同時只能有一個存在。SYNC屬于生產(chǎn)/消費型通訊方式，網(wǎng)絡中有且只有一個SYNC生產(chǎn)者，一般有多個消費者，其網(wǎng)絡標識符優(yōu)先級很高，一般設置為0x80，基本上除了NMT優(yōu)先級最高。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，從服務器上獲得數(shù)據(jù)即對對象字典進行讀操作叫做上傳，往服務器上寫數(shù)據(jù)即對對象字典進行寫操作叫做下載。SDO既然稱之為服務，那就要有服務的提供者和使用者，提供者就是SDO server，使用者就是SDO client，在CANopen網(wǎng)絡中每個節(jié)點都要有一個SDO server，因為每個節(jié)點的對象字典大部分對象都是通過SDO來訪問的，對象字典的被訪問，提供所請求的服務當然要有個SDO server。CANopen協(xié)議中的SDO服務SDO是服務數(shù)據(jù)對象接口(Service Data Obiect)的縮寫，顧名思義提供服務數(shù)據(jù)的訪問接口，服務數(shù)據(jù)就是一些實時性要求不高的數(shù)據(jù)，一般是指節(jié)點配置參數(shù)，因此，SDO一般用來配置和獲得節(jié)點的配置參數(shù)。因而在經(jīng)過了第二個switch_delay后，所有的節(jié)點都必須保證以新的波特率監(jiān)聽網(wǎng)絡。因此swith_delay要比網(wǎng)絡上任何一個節(jié)點的處理時間都要長，這樣才能避免一個節(jié)點已經(jīng)改變了波特率，而另一個節(jié)點還在以舊的波特率工作。各節(jié)點處理位定時激活命令需要的時間可能不同，而且激活命令之前的的報文可能還在節(jié)點的接收隊列中。每個節(jié)點在收到命令后’switch_delay’毫秒后應用新的位定時參數(shù)。4. 置網(wǎng)絡切換回可操作狀態(tài)。3. 通過‘Activate Bit Timing Parameters’服務激活新設置。設置網(wǎng)絡波特率要復雜一些，步驟如下：1. 將網(wǎng)絡上所有LSS Slave切換到配置狀態(tài)，通過‘switch Mode Global’服務實現(xiàn)。3. 置該節(jié)點到可操作狀態(tài)。設置某個節(jié)點地址的步驟如下：1. 通過LSS地址去將希望設置ID的節(jié)點切換到配置狀態(tài)(相當于NMT的停止狀態(tài))，當然是通過LSS服務(Switch Mode Selective)。假設網(wǎng)絡上除了主節(jié)點之外，其他節(jié)點都是無地址的，那么它根據(jù)什么去設置各節(jié)點地址呢？答案是LSS地址，這跟節(jié)點的地址可不同，它理論上是全球唯一的，那么這個地址到底是什么呢？答案是對象字典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），這幾個加起來就全球唯一了吧。CANopen網(wǎng)絡中同時只能有一個節(jié)點能提供LSS Master服務，并且該節(jié)點同時也必須是NMT Master。而接收SYNC的節(jié)點0x1005對象值一般是0x80,第30位是0表示本身不產(chǎn)生SYNC,而接收COBID為0x80的報文作為同步幀,該節(jié)點0x1006一般置0,沒什么用處了. 在CANopen網(wǎng)絡中通過LSS服務設置節(jié)點地址和網(wǎng)絡波特率CANopen專有個子協(xié)議用來描述怎樣去通過網(wǎng)絡設置節(jié)點地址和波特率，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置服務協(xié)議吧。上面的方案同樣適用于其他單片機，基本上現(xiàn)在的單片機上都有FLASH和RAM，而即使有的單片機沒有EEPROM，但是本身FLASH區(qū)是可以運行中在線寫入的，也可以當EEPROM用(但此時最好就不要來一個寫一個了，因為FLASH是頁擦除的，比較耗時間，因此建議做成批量寫入方式，OD的0x1010和0x1011對象有涉及)，實在不行還可以外擴。上面方案優(yōu)點是在滿足OD需求的前提下能夠提供統(tǒng)一快速的OD訪問接口；能夠及時存儲非易失性數(shù)據(jù)；并能在軟件上實現(xiàn)恢復出廠設置的操作而不增加額外的出廠設置備份空間(在EEPROM中置一標志就行了，自己去想)。好了初始化完成，開始運行，因為所有OD數(shù)據(jù)都load到RAM中，因此OD對外可以提供統(tǒng)一快速的數(shù)據(jù)服務接口，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)那一類則同時更新EEPROM。下面再以AVR單片機為例說說單片機的幾類存儲資源以及其特點： 類型 運行中讀寫屬性 訪問速度 容量 特點 FLASH 程序存儲器 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)存儲器 讀寫 讀一般，寫很慢 小 操作復雜，寫速度極慢 看到上面這個表，你會馬上把OD的三類數(shù)據(jù)存放位置定下來吧，系統(tǒng)只讀參數(shù)放在FLASH中；過程數(shù)據(jù)對象放在SRAM中；系統(tǒng)配置參數(shù)放在EEPROM中?？勺x寫，偶爾配置，大部分時間只讀。例如，采集的模擬量、待輸出的開關(guān)量。2． 過程數(shù)據(jù)對象。既然有這些問題，我們先對OD的數(shù)據(jù)進行分析分類：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器中，因為非易失存儲器往往速度慢，有寫次數(shù)限制。話是這么說，但實際上問題很多，羅列如下：1． 對協(xié)議棧只讀并不表示對應用程序只讀。其它的不管，本文現(xiàn)只討論怎么利用單片機的資源去盡量滿足OD的存儲需求。怎樣利用好單片機上的存儲器資源來實現(xiàn)OD的存儲與訪問我們知道OD(對象字典)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實現(xiàn)是協(xié)議
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