CANopen 协议
一、 CAN、CAL、CANopen 关系
1.1 CAN
CAN（Controller Area Network）现场总线仅仅定义了第 1 层、第 2 层（见 ISO11898 标
准）；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
（Soware）或固件（Firmware）。
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，需要一个
高层协议来定义 CAN 报文中的 11/29 位标识符、8 字节数据的使用。而且，基于 CAN 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-Automaon(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。
1.2 CAL
CAL（CAN Applicaon Layer）协议是目前基于 CAN 的高层通讯协议中的一种，最早由
Philips 医疗设备部门制定。现在 CAL 由独立的 CAN 用户和制造商集团 CiA（CAN in
Automaon）协会负责管理、发展和推广
CAL 提供了 4 种应用层服务功能：
（1）CMS (CAN-based Message Speci+caon)
CMS 提供了一个开放的、面向对象的环境，用于实现用户的应用。CMS 提供基于变量、事
件、域类型的对象，以设计和规定一个设备（节点）的功能如何被访问（例如，如何上载
下载超过 8 字节的一组数据（域），并且有终止传输的功能）。
CMS 从 MMS (Manufacturing Message Speci+caon)继承而来。MMS 是 OSI 为工业设备的远
程控制和监控而制定的应用层规范。
（2）NMT (Network ManagemenT)
提供网络管理（如初始化、启动和停止节点，侦测失效节点）服务。这种服务是采用
主从通讯模式（所以只有一个 NMT 主节点）来实现的。
（3）DBT (DistriBuTor)
提供动态分配 CAN ID（正式名称为 COB-ID，Communicaon Object Iden+er）服务。这
种服务是采用主从通讯模式（所以只有一个 DBT 主节点）来实现的。
（4）LMT (Layer ManagemenT)
LMT 提供修改层参数的服务：一个节点（LMT Master）可以设置另外一个节点（LMT
Slave）的某层参数（如改变一个节点的 NMT 地址，或改变 CAN 接口的位定时和波特率）。
1.3 CANopen
CAL 提供了所有的网络管理服务和报文传送协议，但并没有定义 CMS 对象的内容或者
正在通讯的对象的类型（它只定义了 how，没有定义 what）。而这正是 CANopen 切入点。
CANopen 是在 CAL 基础上开发的，使用了 CAL 通讯和服务协议子集，提供了分布式控制系
统的一种实现方案。CANopen 在保证网络节点互用性的同时允许节点的功能随意扩展：或
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