CANopen 協(xié)議介紹
流行歐洲的CAN-bus高層協(xié)議
簡介
CANopen協(xié)議是CAN-in-Automation(CiA)定義的標(biāo)準(zhǔn)之一，并且在發(fā)布后不久就獲得了廣泛的承認(rèn)。尤其是在歐洲，CANopen協(xié)議被認(rèn)為是在基于CAN的工業(yè)系統(tǒng)中占的標(biāo)準(zhǔn)。大多數(shù)重要的設(shè)備類型，例如數(shù)字和模擬的輸入輸出模塊、驅(qū)動(dòng)設(shè)備、操作設(shè)備、控制器、可編程控制器或編碼器，都在稱為“設(shè)備描述"的協(xié)議中進(jìn)行描述；“設(shè)備描述"定義了不同類型的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備及其相應(yīng)的功能。依靠CANopen協(xié)議的支持，可以對(duì)不同廠商的設(shè)備通過總線進(jìn)行配置。
CAL 協(xié)議
CAL（CAN Application Layer）協(xié)議是目前基于CAN的高層通訊協(xié)議中的一種，zui早由Philips醫(yī)療設(shè)備部門制定?，F(xiàn)在CAL由獨(dú)立的CAN用戶和制造商集團(tuán)CiA（CAN in Automation）協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)管理、發(fā)展和推廣。
在OSI模型中，CAN標(biāo)準(zhǔn)、CANopen協(xié)議之間的關(guān)系如下圖所示：
CANopen
CAL提供了所有的網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)和報(bào)文傳送協(xié)議，但并沒有定義CMS對(duì)象的內(nèi)容或者正在通訊的對(duì)象的類型（它只定義了how，沒有定義what）。而這正是CANopen切入點(diǎn)。
CANopen是在CAL基礎(chǔ)上開發(fā)的，使用了CAL通訊和服務(wù)協(xié)議子集，提供了分布式控制系統(tǒng)的一種實(shí)現(xiàn)方案。CANopen在保證網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)互用性的同時(shí)允許節(jié)點(diǎn)的功能隨意擴(kuò)展：或簡單或復(fù)雜。
CANopen的核心概念是設(shè)備對(duì)象字典（OD：Object Dictionary），在其它現(xiàn)場總線（Profibus，Interbus-S）系統(tǒng)中也使用這種設(shè)備描述形式。注意：對(duì)象字典不是CAL的一部分，而是在CANopen中實(shí)現(xiàn)的。
CANopen網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)對(duì)象字典。對(duì)象字典包含了描述這個(gè)設(shè)備和它的網(wǎng)絡(luò)行為的所有參數(shù)。
CANopen設(shè)備
一個(gè)CANopen設(shè)備必須支持一定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)（管理報(bào)文，administrative messages），需要至少一個(gè)SDO。每個(gè)生產(chǎn)或消費(fèi)過程數(shù)據(jù)的設(shè)備需要至少一個(gè)PDO。所有其它的通訊對(duì)象是可選的。一個(gè)CANopen設(shè)備中CAN通訊接口、對(duì)象字典和應(yīng)用程序之間的如圖3-1所示。
總結(jié)
基于CAN總線的CANopen網(wǎng)絡(luò)通訊具有以下特點(diǎn)：
口. 使用對(duì)象字典（OD：Object Dictionary）對(duì)設(shè)備功能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的描述。
口. 使用ASCII文檔：電子數(shù)據(jù)文檔（EDS）和設(shè)備配置文件（DCF）對(duì)設(shè)備及其配置進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的描述。
口. CANopen網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換和系統(tǒng)管理基于CAL中CMS服務(wù)。
口. 系統(tǒng)boot-up和節(jié)點(diǎn)保護(hù)（Node Guarding）的標(biāo)準(zhǔn)基于CAL中NMT服務(wù)。
口. 定義了整個(gè)系統(tǒng)的同步操作。
口. 定義了節(jié)點(diǎn)特定的應(yīng)急報(bào)文。
為與CANopen通訊協(xié)議和相應(yīng)的設(shè)備子協(xié)議保持*，以使制造商的產(chǎn)品能夠用于任何CANopen網(wǎng)絡(luò)，以下3種層次的兼容性要求需要滿足（對(duì)日益增長的設(shè)備兼容性的要求）：
口. *性：
設(shè)備連接到CANopen網(wǎng)絡(luò)后不能影響其他設(shè)備的通訊：應(yīng)用層的*性。
口. 互用性：
設(shè)備能夠同網(wǎng)絡(luò)上的其它節(jié)點(diǎn)交換數(shù)據(jù)：通訊協(xié)議的*性。
口. 互換性：
設(shè)備能夠代替另外一個(gè)同類設(shè)備：設(shè)備子協(xié)議的*性。
CANopen實(shí)際應(yīng)用：
廣成科技ECAN-CC CANOpen主站卡是集成1-2路CAN通道，可以連接CAN總線并實(shí)現(xiàn)CANopen協(xié)議的數(shù)據(jù)通訊。
CANopen協(xié)議是在CAN標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)管理主站（NMT Master）、配置管理者（Configuration Manager）、和服務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)象管理者（SDO Manager）的功能和行為，以及詳細(xì)的從節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)過程，完善了應(yīng)用層和傳輸層規(guī)范。
CANopen協(xié)議是在CAN標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)管理主站（NMT Master）、配置管理者（Configuration Manager）、和服務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)象管理者（SDO Manager）的功能和行為，以及詳細(xì)的從節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)過程，完善了應(yīng)用層和傳輸層規(guī)范。
規(guī)格參數(shù)
■工業(yè)32位ARM處理器；
■CAN通道數(shù)：1路/2路；
■ 電氣隔離：DC 1000V；
■ CANopen接口支持DS301V 4.02、DS303-3等；
■zui大32個(gè)從站、可注冊(cè)zui多128個(gè)RPDO、512個(gè)TPDO，支持PDO、SDO發(fā)送；
■支持所有NMT網(wǎng)絡(luò)管理功能；
■ESD（靜電放電）保護(hù)：IEC 61000-4-2 Level 3（接觸放電6KV，空氣放電15KV）；
■CAN通信接口支持1KV、5/100HZ 群脈沖保護(hù)；
■CAN通信接口支持1KV、5/100Hz浪涌保護(hù)；
■工作溫度與存儲(chǔ)溫度：-40℃～+85℃；
■CAN接口EMC等級(jí)：接觸放電±4KV，群脈沖±1KV；
■CAN波特率：符合CANopen規(guī)范的波特率(10kbps--1000kbps)；
■CANopen接口類型：open4端子
功能特點(diǎn)
■CANOPEN模塊；
■高速主CPU，主頻100MHZ；
■采用工業(yè)CAN接口芯片；
■帶一路CAN接口，一路CanOpen接口；
■24VDC外接電源；
■內(nèi)置CANOPEN協(xié)儀；
■可設(shè)置波特率20Kbps-1Mbps；
■模塊內(nèi)置FLSAH儲(chǔ)存器，可儲(chǔ)存參數(shù)、映射表；
■寬溫工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，CanOpen及CAN口接口帶隔離及浪涌保護(hù)。
一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一
作者：才女小丫
：沈陽廣成科技有限公司
