第6章--通信功能与总线接口附件-CANopen协议简介与应用开发.
CANopen协议讲解
根据DS301的内容进行介绍1、CAN总线CAN标准报文2、CANopen应用层协议CANopen 协议不针对某种特别的应用对象，具有较高的配置灵活性，高数据传输能力，较低的实现复杂度。
同时，CANopen 完全基于CAN 标准报文格式，而无需扩展报文的支持，最多支持127个节点，并且协议开源。
一个标准的CANopen 节点（下图），在数据链路层之上，添加了应用层。
该应用层一般由软件实现，和控制算法共同运行在实时处理单元内。
一个标准的CANopen 节点CANopen 应用层协议细化了CAN 总线协议中关于标识符的定义。
定义标准报文的11 比特标识符中高4 比特为功能码，后7 比特为节点号，重命名为通讯对象标识符（COB-ID）。
功能码将所有的报文分为7个优先级，按照优先级从高至低依次为：网络命令报文（NMT）同步报文（SYNC）紧急报文（EMERGENCY）时间戳（TIME）过程数据对象（PDO）服务数据对象（SDO）节点状态报文（NMT Err Control）7 位的节点号则表明CANopen 网络最多可支持127个节点共存（0 号节点为主站）。
下表给出了各报文的COB-ID 范围。
NMT 命令为最高优先级报文，由CANopen 主站发出，用以更改从节点的运行状态。
SYNC 报文定期由CANopen 主站发出，所有的同步PDO 根据SYNC报文发送。
EMERGENCY报文由出现紧急状态的从节点发出，任何具备紧急事件监控与处理能力的节点会接收并处理紧急报文。
TIME 报文由CANopen 主站发出，用于同步所有从站的内部时钟。
PDO 分为4 对发送和接收PDO，每一个节点默认拥有4对发送PDO 和接收PDO，用于过程数据的传递。
SDO 分为发送SDO 和接收SDO，用于读写对象字典。
MT Error Control报文由从节点发出，用以监测从节点的运行状态。
状态机CANopen 的每一个节点都维护了一个状态机。
CAN-bus现场总线基础教程【第6章】CAN总线应用层协议(CANopen)-CANopen主站设备的实现(26)
文库资料 ©2017 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd.第6章 CAN 总线应用层协议——CANopen1.1 CANopen 主站设备的实现上文介绍了CANopen 协议转换模块——XGate-COP10和基于该模块设计的I/O 设备，本章节中将介绍CANopen 网络中具有主站功能的设备如何开发。
尽管在CiA 组织的CANopen 规范中没有明确的定义主站设备和从站设备，但大家还是习惯把具有网络管理（NMT ）能力的CANopen 设备称之为CANopen 主站设备。
除此之外CANopen 主站还应具有服务数据（SDO ）客户端功能，这样CANopen 主站能够控制以及访问网络中的所有CANopen 从站。
PCI-5010-P 就是具有这些功能的CANopen 主站板卡（PCI 接口），下文将介绍如何基于该产品快速实现功能强大的CANopen 主站设备。
1.1.1 CANopen 网络的拓扑结构 一个CANopen 网络中的主站设备管理着其它的从站设备，而且一个网络只允许有一个CANopen 主站设备和最多127个从站设备存在。
图6.1所示为PCI-5010-P 在CANopen 网络中的典型应用形式。
1.1.2 PCI-5010-P CANopen 主站卡简介PCI-5010-P 系列工业级CAN 通信卡支持CANopen 主站协议，支持CiA 建议的标准波特率以及自定义波特率，并提供多个操作系统的设备驱动、工具软件等，能真正的满足客户的各种应用需求，为工业通信CANopen 网络提供了可靠性、高效率的解决方案，在计算机中的硬件与软件结构如图6.2所示。
图6.2 PCI-5010-P 在计算机中的硬件与软件结构PCI-5010-P 具有如下特性：用PCI 总线，兼容PCI 2.2规范；图6.1 PCI-5010-P 在CANopen 网络中的结构文库资料 ©2017 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd.● 支持CAN2.0A 协议； ● 支持CANopen 协议；● 符合ISO/DIS 11898-2 规范；● 集成1路电气完全隔离的CAN 通道； ● DC 2500V 电气隔离保护； ● 增强ESD/EMI 性能；● 遵守工业应用规范。
CANopen协议
CANopen协议一、引言CANopen是一种基于CAN总线的通信协议，用于在工业自动化和控制领域中实现设备之间的通信和数据交换。
本协议旨在确保不同厂家的设备能够互相兼容和交互操作，提供一种统一的通信标准。
二、范围本协议适用于使用CANopen协议的设备和系统，包括但不限于工业自动化、机械控制、医疗设备等领域。
三、术语和定义1. CAN总线：控制器局域网（Controller Area Network），一种广泛应用于工业领域的串行通信总线标准。
2. 节点：连接到CAN总线上的设备或系统。
3. PDO（Process Data Object）：过程数据对象，用于在CANopen网络中传输实时数据。
4. SDO（Service Data Object）：服务数据对象，用于在CANopen网络中传输配置和管理数据。
5. NMT（Network Management）：网络管理，用于控制和管理CANopen网络中的节点。
四、协议规范1. 物理层a. CAN总线采用2线制，包括CAN_H和CAN_L两根线。
b. CAN总线的通信速率应符合ISO 11898标准。
c. CAN总线的电气特性应符合ISO 11898-2标准。
2. 数据链路层a. 数据链路层使用CAN帧进行数据传输。
b. CAN帧分为标准帧和扩展帧，标准帧的标识符为11位，扩展帧的标识符为29位。
c. 数据链路层使用基于优先级的帧发送机制，具有抢占性。
3. 网络管理a. NMT功能应支持节点的启动、停止、重置和状态监测等操作。
b. NMT功能应支持节点之间的心跳监测和通信质量检测。
c. NMT功能应支持节点的配置和参数设置。
4. PDO传输a. PDO传输应支持实时数据的传输，具有低延迟和高可靠性。
b. PDO传输应支持双向数据交换，可以进行数据的读取和写入操作。
c. PDO传输应支持数据的映射和过滤，以满足不同应用场景的需求。
5. SDO传输a. SDO传输应支持节点之间的配置和管理数据的传输。
第6章 通信功能与总线接口附件-CANopen协议简介与应用开发讲解
第6章 通信功能与总线接口附件
• Pre-Operational：在此状态中，从节点SDO被允许，主节点 通过SDO完成从节点通信参数的设置，如从节点的PDO参数 映射设置。主节点发送start_remote_node命令使从节点进 入Operational状态。
• Operational：在此状态中，从节点完成自己的正常工作，采 集数据，控制设备，与主节点通信，所有报文对象类型都被 允许。
第6章 通信功能与总线接口附件
• 传送机制： – 加速传送：最多传送4Byte数据 – 分段传送：传送数据大于4Byte
• 报文基本结构：
第6章 通信功能与总线接口附件
• SDO 命令字包含如下信息： – 下载/上传（Download / Upload） – 请求/应答（Request /Response） – 分段/加速传送（Segmented / Expedited ） – CAN帧数据字节长度 – 用于后续每个分段的交替清零和置位的触发位 SDO中实现了5个请求/应答协议：启动域下载 ，域分 段下载，启动域上传 ，域分段上传和域传送中止。
……
第6章 通信功能与总线接口附件
• 存取函数
由getODentry（）和setODentry（）函数来实现，思路如下： – 通过扫描函数定位到指定对象的入口； – 检查对应对象的访问权限，若越权返回错误码； – 若权限正确，允许访问，根据调用的函数，将指定内容copy进指定对
象，或将指定对象里的内容copy到目标地址（注意检查是否越界）； – 返回。
第6章 通信功能与总线接口附件
1.1 主节点主要的功能 控制从节点运行状态； 通过SDO对对象字典的参数进行读取和修改； 监视从节点的运行状况和是否发生错误(即进行节点保护)； 由从节点中获得相应的信息和运行状态；启动和终止 SDO通讯； 发送SYNC报文； 提供分配特定标识符等网络管理的服务。
CAN-bus现场总线基础教程【第6章】CAN总线应用层协议(CANopen)-CANopen主站设备及其应用(23)
文库资料 ©2017 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd.第6章 CAN 总线应用层协议——CANopen1.1 CANopen 主站设备及其应用由于可靠性、实时性、低成本、抗干扰性、兼容能力等多个方面的优势，CAN-bus 与其高层协议CANopen 已成为了车辆数据通信系统的事实标准，并普遍应用于所有的可移动设施，例如船舶舰艇、客车火车、升降电梯、重载车辆、工程机械、运动系统、分布式控制网络等。
几乎所有的通用 I/O 模块、驱动器、智能传感器、PLC 、MMI 设备的生产厂商都提供有支持CAN-bus 与CANopen 标准的产品。
只要符合 CANopen 协议标准及其设备协议子集标准的系统，就可以在功能和接口上保证各厂商设备的互用性和可交换性。
1.1.1 CANopen 网络特点作为标准化应用，CANopen 建立在设备对象描述的基础上，设备对象描述规定了基本的通信机制及相关参数。
CANopen 可通过总线对设备进行在线配置，与生产厂商无关联，支持网络设备的即插即用("Plug and Play")。
CANopen 支持2类基本数据传输机制：PDO 实现高实时性的过程数据交换，SDO 实现低实时性的对象字典条目的访问。
SDO 也用于传输配置参数，或长数据域的传输。
CANopen 既规定了各种设备之间的通信标准，也定义了与其他通信网络的互连规范。
1.1.2 CANopen 网络中的设备分类在说明CANopen 网络设备分类之前，我们有必要先了解其网络通信模型。
CAN-bus 支持 “生产者－消费者”通信模型，支持一个生产者和一个或多个消费者之间的通信关系。
生产者提供服务，消费者接收则可以（消费）或忽略服务。
需要注意，CANopen 标准作为CAN-bus 的应用层协议之一，除了支持上述服务类型外，还支持“客户端－服务器”通信模型。
CAN和CANopen简介
一、CAN和CANopen简介CAN总线全称为Controller Area Network即控制器局域网是国际上应用最广泛的现场总线之一，已经在汽车制造、机械制造、包装机械、烟草等行业得到了广泛的应用。
CAN总线是德国BOSCH公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。
通信速率可达1MBPS。
CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。
CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码。
采用这种方法的优点可使网络内的节点个数在理论上不受限制，数据块的标识码可由11位或29位二进制数组成，因此可以定义211或229个不同的数据块，这种按数据块编码的方式，还可使不同的节点同时接收到相同的数据，这一点在分布式控制系统中非常有用。
数据段长度最多为8个字节，可满足通常工业领域中控制命令、工作状态及测试数据的一般要求。
同时，8个字节不会占用总线时间过长，从而保证了通信的实时性。
CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。
CAN卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计，特别适合工业过程监控设备的互连，因此，越来越受到工业界的重视，并已公认为最有前途的现场总线之一。
另外，CAN总线采用了多主竞争式总线结构，具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点。
CAN总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主次，因此可在各节点之间实现自由通信。
CAN总线协议已被国际标准化组织认证，技术比较成熟，控制的芯片已经商品化，性价比高，特别适用于分布式测控系统之间的数通讯。
CAN总线插卡可以任意插在PC、AT、XT兼容机上，方便地构成分布式监控系统。
can总线与canopen协议
竭诚为您提供优质文档/双击可除can总线与canopen协议篇一：•canopen协议讲解根据ds301的内容进行介绍1、can总线can标准报文2、canopen应用层协议canopen协议不针对某种特别的应用对象，具有较高的配置灵活性，高数据传输能力，较低的实现复杂度。
同时，canopen完全基于can标准报文格式，而无需扩展报文的支持，最多支持127个节点，并且协议开源。
一个标准的canopen节点（下图），在数据链路层之上，添加了应用层。
该应用层一般由软件实现，和控制算法共同运行在实时处理单元内。
一个标准的canopen节点canopen应用层协议细化了can总线协议中关于标识符的定义。
定义标准报文的11比特标识符中高4比特为功能码，后7比特为节点号，重命名为通讯对象标识符（cob-id）。
功能码将所有的报文分为7个优先级，按照优先级从高至低依次为：网络命令报文（nmt）同步报文（sync）紧急报文（emeRgency）时间戳（time）过程数据对象（pdo）服务数据对象（sdo）节点状态报文（nmterrcontrol）7位的节点号则表明canopen网络最多可支持127个节点共存（0号节点为主站）。
下表给出了各报文的cob-id范围。
nmt命令为最高优先级报文，由canopen主站发出，用以更改从节点的运行状态。
sync报文定期由canopen主站发出，所有的同步pdo根据sync报文发送。
emeRgency报文由出现紧急状态的从节点发出，任何具备紧急事件监控与处理能力的节点会接收并处理紧急报文。
time报文由canopen主站发出，用于同步所有从站的内部时钟。
pdo分为4对发送和接收pdo，每一个节点默认拥有4对发送pdo和接收pdo，用于过程数据的传递。
sdo分为发送sdo和接收sdo，用于读写对象字典。
mterrorcontrol报文由从节点发出，用以监测从节点的运行状态。
状态机canopen的每一个节点都维护了一个状态机。
CAN和CANopen简介
一、和简介CAN总线全称为Controller Area Network即控制器局域网是国际上应用最广泛的现场总线之一，已经在汽车制造、机械制造、包装机械、烟草等行业得到了广泛的应用。
CAN总线是德国BOSCH公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。
通信速率可达1MBPS。
CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。
CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码。
采用这种方法的优点可使网络内的节点个数在理论上不受限制，数据块的标识码可由11位或29位二进制数组成，因此可以定义211或229个不同的数据块，这种按数据块编码的方式，还可使不同的节点同时接收到相同的数据，这一点在分布式控制系统中非常有用。
数据段长度最多为8个字节，可满足通常工业领域中控制命令、工作状态及测试数据的一般要求。
同时，8个字节不会占用总线时间过长，从而保证了通信的实时性。
CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。
CAN卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计，特别适合工业过程监控设备的互连，因此，越来越受到工业界的重视，并已公认为最有前途的现场总线之一。
另外，CAN总线采用了多主竞争式总线结构，具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点。
CAN总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主次，因此可在各节点之间实现自由通信。
CAN总线协议已被国际标准化组织认证，技术比较成熟，控制的芯片已经商品化，性价比高，特别适用于分布式测控系统之间的数通讯。
CAN总线插卡可以任意插在PC、AT、XT兼容机上，方便地构成分布式监控系统。
CANOPEN协议详解
一、CAN-BUS介绍1．CAN的基本概念、特点CAN 是Controller Area Network的缩写（以下称为CAN），是ISO*1国际标准化的串行通信协议。
CAN 协议如表3 所示涵盖了ISO 规定的OSI 基本参照模型中的传输层、数据链路层及物理层。
CAN 协议中关于ISO/OSI 基本参照模型中的传输层、数据链路层及物理层，具体有哪些定义如图所示。
. ISO/OSI 基本参照模型【注】*1 OSI：Open Systems Interconnection （开放式系统间互联）CAN的特点CAN 协议具有以下特点。
(1) 多主控制在总线空闲时，所有的单元都可开始发送消息（多主控制）。
最先访问总线的单元可获得发送权。
(2) 消息的发送在CAN 协议中，所有的消息都以固定的格式发送。
总线空闲时，所有与总线相连的单元都可以开始发送新消息。
两个以上的单元同时开始发送消息时，根据标识符（Identifier 以下称为ID）决定优先级。
ID 并不是表示发送的目的地址，而是表示访问总线的消息的优先级。
两个以上的单元同时开始发送消息时，对各消息ID 的每个位进行逐个仲裁比较。
仲裁获胜（被判定为优先级最高）的单元可继续发送消息，仲裁失利的单元则立刻停止发送而进行接收工作。
(3) 系统的柔软性与总线相连的单元没有类似于“地址”的信息。
因此在总线上增加单元时，连接在总线上的其它单元的软硬件及应用层都不需要改变。
(4) 通信速度根据整个网络的规模，可设定适合的通信速度。
在同一网络中，所有单元必须设定成统一的通信速度。
即使有一个单元的通信速度与其它的不一样，此单元也会输出错误信号，妨碍整个网络的通信。
不同网络间则可以有不同的通信速度。
(5) 远程数据请求可通过发送“遥控帧”请求其他单元发送数据。
(6) 错误检测功能·错误通知功能·错误恢复功能所有的单元都可以检测错误（错误检测功能）。
检测出错误的单元会立即同时通知其他所有单元（错误通知功能）。
CANopen协议
CANopen协议协议名称：CANopen协议一、介绍CANopen协议是一种基于CAN总线的通信协议，用于在工业自动化领域中实现设备之间的通信。
该协议定义了一套标准的通信对象和通信机制，使得不同厂家的设备可以相互交互和通信，实现数据的传输和控制。
二、协议结构CANopen协议由以下几个主要组成部分构成：1. 网络管理（NMT）：负责网络的初始化、启动和停止，以及节点的管理和配置。
2. 数据通信（SDO）：用于节点之间的数据传输，支持读取和写入操作。
3. 远程过程调用（RPC）：允许节点之间进行远程过程调用，实现对远程节点的控制和操作。
4. 紧急消息（EMCY）：用于传输设备故障和错误信息。
5. 时间同步（SYNC）：用于同步网络中的各个节点的时间。
6. 节点配置（NMT配置）：用于配置和管理节点的参数和功能。
7. 心跳（Heartbeat）：用于监测节点的状态和活动性。
三、通信对象CANopen协议定义了一系列的通信对象，包括以下几种主要类型：1. 输入和输出（I/O）：用于传输数字量和模拟量数据。
2. 字典对象（Dictionary Object）：用于存储和传输设备的参数和配置信息。
3. 状态机（State Machine）：用于控制设备的状态和行为。
4. 网络管理（NMT）：用于管理和控制网络中的节点。
5. 紧急消息（EMCY）：用于传输设备故障和错误信息。
6. 时间戳（Timestamp）：用于记录事件的发生时间。
四、协议通信机制CANopen协议采用基于事件驱动的通信机制，使用COB（Communication Object Identifier）来标识和区分不同的通信对象。
通信对象可以通过SDO（Service Data Object）进行读取和写入操作，也可以通过RPC（Remote Procedure Call）进行远程过程调用。
1. SDO（Service Data Object）：SDO用于节点之间的数据传输，支持读取和写入操作。
CANOpen协议介绍
CANOpen协议介绍CANopen内部设备结构内部设备结构CANopen设备的结构从逻辑上可分为三部分。
一部分提供CAN接口，而另一部分提供设备的应用程序，如果为I/O模块，该应用程序控制设备的输入/输出(I/O)线路。
应用程序与CAN接口之间的接口在对象字典中实现。
对象字典对任何CANopen设备都是唯一的。
它相当于参数列表，可提供对受支持配置和过程数据的访问。
若要访问对象字典，每个CANopen设备都必须执行CANopen协议堆栈。
此CANopen协议堆栈是一种软件，通常在设备应用程序软件所使用的同一微控制器上实现。
CANopen对象字典对象字典布局对象字典是所有CANopen设备的核心。
实际上是一个对象(?卥)组，可通过网络以事先安排的预定义方式访问。
可使用6位索引和8位子索引对对象字典内的每个对象进行寻址。
对象字典的结构可分为几个索引范围。
索引范围1000至1FFFhh中的对象用于描述设备的通讯行为。
索引范围2000至5FFF和6000至9FFF 中hhhh的对象以制造商特定方式或CANopen设备子协议或应用子协议的标准化方式描述应用程序行为。
由于标准化的CANopen设备和应用子协议的索引范围被分成八设备内提供最多八个设备/应用子协议执行过个部分，因此可以在一个CANope?程。
根据相关的CiA接口规范，网络变量和系统变量被安排在索引范围A000至hBFFFF之间。
h设备设计人员的可能选择在对象字典中，设备设计人员通过执行相关的对象指出支持的设备功能。
通讯行为可在索引范围1xxx中的合适对象中调整。
制造商特定设备功能所需要或生成h的参数和结果可在索引范围2000至5FFF中指出。
此外，制造商特定状态信息hh和过程数据可在该索引范围中显示到网络。
如果设备设计人员希望在CANopen设备子协议的层面上通过标准化的CANopen 接口为客户提供舒适的设备控制，可在相关CANopen子协议中的预定义索引范围6000至9FFF内提供相应的参数和状态信息。
canopen协议书
canopen协议书CANopen是一种用于控制系统中的网络通信的通用通信协议，它基于CAN（Controller Area Network）总线。
CANopen协议是由国际标准化组织（ISO）定义的，旨在提供一种简单、可靠和高性能的通信方式，用于在不同设备之间进行数据交换和控制命令的传输。
CANopen协议在工业自动化、机器人技术、汽车电子等领域得到广泛应用，具有许多优点。
首先，CANopen协议具有高度的可靠性。
CAN总线在物理层使用差分信号传输，在传输过程中能够检测并纠正错误。
在通信中，CANopen协议提供了错误处理和数据完整性检查的机制，可以通过重传机制或错误帧处理，保证数据的可靠传输。
这使得CANopen协议适用于对数据可靠性有较高要求的应用场景。
其次，CANopen协议具有简单的网络配置和节点管理。
CANopen网络中的节点比较容易进行识别和管理，可以根据具体需求配置不同的节点和网络拓扑。
通过CANopen协议定义的标准对象字典，可以实现节点之间的数据交换、参数配置和自诊断等功能。
同时，CANopen还支持多层次的网络结构，可以根据具体应用需求构建不同的拓扑结构，提高网络的灵活性和可扩展性。
此外，CANopen协议还具有高性能和实时性的特点。
CANopen协议的通信速率高，可以支持高达1Mbps的通信速率，能够满足实时性要求较高的应用场景。
CANopen协议还支持小包和大包传输方式，能够根据数据大小和传输时延要求选择适当的传输方式，提高通信的效率和响应速度。
在CANopen协议中，定义了许多标准化的通信对象和服务。
通信对象包括应用对象、设备对象和网络管理对象等，可以根据具体需求进行选择和配置。
通过标准化的通信对象，不同厂商的设备可以实现互操作性，方便不同设备之间的集成和交互。
同时，CANopen协议还提供了丰富的通信服务，包括数据传输、远程调用、节点控制等，可以满足多样化的应用需求。
canopen通讯协议原理
canopen通讯协议原理Canopen通讯协议原理Canopen是基于CAN总线的一种业界标准的分布式总线技术，它可以在不同的处理器之间组织控制数据，是多微处理器系统的一种常用的控制/监视总线。
Canopen是一个开放的标准，通过它可以实现不同厂家产品的组织，配置和编程控制，通信与控制可以实现统一。
Canopen一般由两部分组成：CAN总线部件和Canopen协议部件。
CAN总线部件是基于控制器内在网络（CAN）的技术规范，它可以将多个节点（控制器）连接起来，是数据传输的媒介；Canopen协议部件则是基于CAN总线的具体应用，它定义了CAN的技术规格和实现。
Canopen协议根据不同的应用不同而分为几个层次：1.CAN总线层：定义了CAN网络的硬件特性，具体的定义包括总线类型、物理层、数据链路层及总线管理协议等。
2.Canopen协议层：定义了Canopen技术规范，包括功能定义、总线帧定义、节点地址定义等。
3.应用层：定义了Canopen的应用规范，包括报文类型、报文结构、报文帧格式等，以及数据存储、应用状态、节点的控制、实时任务调度等。
Canopen协议的特点：1、简单、实用：支持多种应用方式，从简单的点对点应用到复杂的系统集成，更有针对特定行业应用的扩展协议；2、可扩展、可扩充：支持多级总线控制和信息的传输，可以根据实际应用需要，动态添加新的功能；3、精确、可靠：通过精确的定时器和修正实时机制，可以保证数据的准确传输；4、可定制化：可以根据实际应用需要，自定义协议的结构、功能和帧格式；5、可保护性：支持节点的保护性控制，可以有效防止误操作；6、可控件：可以实现节点参数、参数更新和控制信息的控制；7、可配置性：可以根据实际的应用需要，实现节点参数的配置和调整；8、可维护性：可以远程管理和维护节点的工作状态，保证系统的正常运行；9、可拓展性：可以根据实际应用情况进行拓展，支持更复杂的应用；总的来说，Canopen协议在微控制系统中具有极高的实用性和可扩展性，可以非常方便地实现多节点数据传输和系统集成控制。
CANopen协议介绍(精辟准确)
1.CANopen协议简介从OSI 网络模型的角度来看，CAN总线只定义了OSI网络模型的第一层（物理层） 和第二层（数据链路层），而在实际设计中，这两层完全由硬件实现，设计人员无需再为此开发相关软件或固件。
同时，CAN只定义物理层和数据链路层，没有规定应用层，本身并不完整，因此需要一个高层协议来定义CAN报文中的11/29位标识符和8字节数据的使用。
而且，基于C AN总线的工业自动化应用中，越来越需要一个开放的、标准化的高层协议：这个协议支持各种CAN厂商设备的互用性、互换性，能够实现在CAN网络中提供标准的、统一的系统通讯模式，提供设备功能描述方式，执行网络管理功能。
CANopen协议是CAN-in-Automation(CiA)定义的标准之一，并且在发布后不久就获得了广泛的承认。
尤其是在欧洲， CANopen 协议被认为是在基于CAN 的工业系统中占领导地位的标准。
大多数重要的设备类型，例如数字和模拟的输入输出模块、驱动设备、操作设备、控制器、可编程控制器或编码器，都在称为“设备描述”的协议中进行描述；“设备描述”定义了不同类型的标准设备及其相应的功能。
依靠CANopen协议的支持，可以对不同厂商的设备通过总线进行配置。
在OSI 模型中， CAN标准、CANopen协议之间的关系如图 1-1所示。
图1-1 CAN标准、CANopen协议在OSI网络模型中的位置框图CANopen和CAN报文的关系如图 1-2所示。
图1-2 CANopen和CAN报文的关系如所示。
CAN 报文由7个不同的位域组成，而CANopen就是规定其中的仲裁域(11 位标识符)和数据域(8 字节数据) 的使用情况。
2.CANopen设备结构CANopen是一个基于CAN串行总线系统和CAL（CAN应用层）的高层协议。
CANopen的核心概念是设备对象字典（OD： ObjectDictionary），CANopen通讯通过对象字典（OD）能够访问驱动器的所有参数。
canopen手册
canopen手册简介CANopen是一种基于控制器局域网（Controller Area Network, CAN）总线协议的通信协议，用于在工业自动化系统中实现设备之间的高效通信和数据交换。
本手册将详细介绍CANopen的基本原理、协议规范、通信对象以及相关应用方案，旨在帮助读者全面了解和理解CANopen技术，并在实际应用中具备编写、实现和调试CANopen协议的能力。
第一章 CANopen基础知识1.1 CAN总线概述CAN总线是一种通过传输控制器区域网络协议在分布式系统中连接设备的串行总线系统。
它具有高实时性、可靠性以及抗干扰能力强的特点。
1.2 CANopen协议概述CANopen协议是基于CAN总线的设备间通信协议，广泛应用于工业控制和自动化领域。
它定义了一套统一的通信对象、通信参数和通信规则，以便设备之间能够进行可靠和高效的数据交换。
第二章 CANopen协议结构2.1 CANopen通信对象CANopen协议通过一系列通信对象（Communication Object, COB）来实现设备间的数据交换。
通信对象包括进程数据对象（Process Data Object, PDO）、服务数据对象（Service Data Object, SDO）等。
2.2 CANopen网络结构CANopen网络基于主从结构，其中主节点负责总线上的数据传输和管理，从节点则负责执行主节点下发的命令。
网络中的每个节点都有一个唯一的节点ID，用于标识节点之间的通信。
第三章 CANopen协议应用3.1 CANopen在工业自动化中的应用CANopen协议在工业自动化领域具有广泛的应用，例如机床控制、自动化生产线、风力发电等。
通过CANopen协议，不同设备之间可以实现实时的数据交换和快速的响应。
3.2 CANopen在汽车电子中的应用CANopen协议在汽车电子领域也得到了广泛应用，例如车身电子控制模块、发动机管理系统等。
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提供预定义连接集，简化系统配置工作。
在实际应用中，一般以主从式结构模式为主。
第6章 通信功能与总线接口附件
1.1 主节点主要的功能 控制从节点运行状态；
通过SDO对对象字典的参数进行读取和修改；
监视从节点的运行状况和是否发生错误(即进行节点保护)； 由从节点中获得相应的信息和运行状态；启动和终止 SDO通讯； 发送SYNC报文；
第6章 通信功能与总线接口附件
从节点对象字典实现
由于从节点需要实现的对象字典项不是很多，也不
复杂，所以可以直接采用二维数组的形式来实现。例如：
第6章 通信功能与总线接口附件
对象字典实现
将所有对象集合起来，得到对象字典； const indextable ObjDict_objdict[] = {
对象 字典
应用 程序
数据 采集
硬件 设备
CAN驱动程序
CAN总线
第6章 通信功能与总线接口附件
1、 CAN驱动程序
CAN控制器初始化程序；
CAN中断处理程序； CAN报文发送程序。
第6章 通信功能与总线接口附件
2、对象字典
对象字典就是一个有序的对象组，每个对象采用一个16位
的索引值来寻址，为了允许访问数据结构中的单个元素，同时 也定义了一个8位的索引值，这个索引值通常被称为子索引。 每个CANopen设备都有一个对象字典，对象字典包含了描 述这个设备和它的网络行为的所有参数，对象字典通常用电子
第6章 通信能与总线接口附件
CANopen协议简介与应用开发
要
点：
CANopen协议简介；
CANopen协议具体应用开发。
第6章 通信功能与总线接口附件
一 CANopen协议简介
CANopen协议是建立在CAN基础上的通信网络技术，是欧洲
CiA组织定义的几种CAN高层协议标准之一，因其开放性和低成 本等优势，发布后不久就得到了广大厂商和用户的亲睐。在欧 洲，在众多基于CAN的工业系统中，CANopen协议是事实上占据
数据文档（EDS）来记录这些参数。
第6章 通信功能与总线接口附件
第6章 通信功能与总线接口附件
通信子协议
SYNC报文参数设置（1005H、1006H、1007H） SDO报文参数设置 客户端SDO（1200H-127FH） 服务器SDO（1280H-12FFH） 接收PDO报文参数设置 PDO通信参数（1400H-15FFH） PDO映射参数（1600H-17FFH） 发送PDO报文参数设置 PDO通信参数（1800H-19FFH） PDO映射参数（1A00H-1BFFH）
第6章 通信功能与总线接口附件
扫描函数
根据对象字典的实现方式，相应的扫描函数实现如下： const indextable * ObjDict_scanIndexOD (UNS16 wIndex, UNS32 * errorCode, ODCallback_t **callbacks) { int i; *callbacks = NULL; switch(wIndex){ case 0x1000: i = 0;break; case 0x1001: i = 1;break; case 0x1003: i = 2;*callbacks = ObjDict_Index1003_callbacks; break; case 0x1005: i = 3;*callbacks = ObjDict_Index1005_callbacks; break； case 0x1008: i = 4;break; case 0x1009: i = 5;break; case 0x100A: i = 6;break; case 0x1010: i = 7;break; case 0x1011: i = 8;break; ……
{
(subindex*)ObjDict_Index1000,sizeof(ObjDict_Index1000)/sizeof(O bjDict_Index1000[0]), 0x1000}, { (subindex*)ObjDict_Index1001,sizeof(ObjDict_Index1001)/sizeof(O bjDict_Index1001[0]), 0x1001}, { (subindex*)ObjDict_Index1003,sizeof(ObjDict_Index1003)/sizeof(O bjDict_Index1003[0]), 0x1003}, …… }；
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1.3 从节点架构
CAN驱动：CAN控制器初始化，报文收发处理。
通信对象：收发和解析各种报文对象，实现数据交互过程。
对象字典：存储节点所有信息，向通信对象和应用程序提供接口。 应用程序：实现节点的功能，如控制、数据采集等，用户自定义。
控制 输出
CANopen 通信 对象
设备子协议
与特定设备相关的参数，用于存储设备的相关参数。（ 6000H-9FFFH）
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对象的结构
Index： 指出该对象在对象字典中的位置 Object：指明该对象的类型
Name：对象的名称
Type： 指明该对象的数据类型 Attrib： 对象的属性值 M/O： 说明该对象是强制实现的还是可选的
提供分配特定标识符等网络管理的服务。
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1.2 从节点功能
负责底层的网络通讯和控制任务，每个从节点只完成属
于自己范围内的特定任务。 进行实时数据的传输，即PDO (过程数据对象)的通讯。 响应主节点发送的管理信息帧。 对自己负责的底层设备进行数据采集和控制。
领导地位的标准。目前CANopen协议已经在运动控制、车辆工业、 电机驱动、工程机械、船舶海运、楼宇自动化等行业得到广泛 的应用。
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协议特性
基于多种网络通信模式，适合对时间要求苛刻的通讯场合。
以对象字典的形式来定义标准设备描述文件，并通过SDO(服
务数据对象) 报文存取。 包含标准的设备监护服务信息（节点监视/心跳）、网络管理 信息以及紧急信息对象。 支持同步、异步传输模式。