CANopen通讯对象与协议详解

"这篇文档主要介绍了CANopen通讯对象及其在CAN总线系统中的应用，包括CAN总线基础知识、CAN协议报文格式、CANopen对象字典以及CANopen通讯报文的相关内容。" 1、CAN总线基础知识 CAN总线是由CAN_H和CAN_L两根线构成，它们通过两线间的电压差来传输数据。在ISO11898标准中，当压差超过阈值时，状态称为显性，表示逻辑0；若两条线电压相等，压差为0，称作隐性，表示逻辑1。在总线冲突时，优先级高的节点会保持显性状态，从而决定通信的胜负。 2、CAN协议报文格式 CAN协议报文由帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC校验和应答场等部分组成。其中，仲裁场用于解决总线冲突，控制场包含数据长度码，数据场则根据帧类型（标准帧或扩展帧）传输不同数量的数据，CRC用于检测错误，而应答场则是接收节点确认收到报文的方式。 3、CANopen对象字典 CANopen对象字典是每个CANopen节点的核心组成部分，它包含了节点所有可交换的数据项。字典由索引和子索引定位，具有读写属性、数据类型和大小。对象字典分为不同的区域，如通用通讯对象、SDO参数对象、安全对象等，用于存储和管理通信相关的配置和数据。 4、CANopen通讯对象 通讯对象是CANopen协议中的关键组件，包括NMT模块控制、SYNC同步、TIME STAMP时间戳、紧急报文和NMT错误控制等。这些对象定义了特定的功能码、ID以及关联的对象字典索引，例如NMT模块控制的功能码为0000，没有关联的字典索引；而紧急报文的功能码范围是0001到0FFh，关联的字典索引为1024h和1015h。 5、CANopen通讯报文 CANopen通讯报文基于CAN协议，但增加了高层的通讯服务，如PDO（Process Data Object）用于实时数据交换，SDO（Service Data Object）用于非实时配置和诊断。这些报文包含了设备状态、命令、参数设置等信息，使得CANopen网络内的设备能够协同工作并进行复杂通信。 通过规范化的通讯对象和报文格式，CANopen可以实现不同制造商设备之间的互操作性和一致性，减轻项目交流与交接中的困难。这种标准化的框架对于提升系统集成效率和降低维护成本具有显著优势。