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CANopen 基礎(chǔ)

 KEruy 2019-12-07

1. TPDO和RPDO都是針對從站來說的,協(xié)議上沒有有講任何一個關(guān)于主站的概念,協(xié)議就只是定義從站,沒有定義主站任何東西。
TPDO:從站->主站
RPDO:主站->從站

2. PDO的COB-ID是用來唯一標(biāo)識一個PDO報(bào)文的,不同的PDO設(shè)置不同的COB-ID。

3. 主站和從站的通信過程基本是這樣的:
    a.主站檢測從站是否在線;
    b.在線的話開始通過SDO配置從站;
    c.配置成功,則發(fā)送一個NMT start remote node指令讓從站進(jìn)入Operation狀態(tài),開始PDO的通信。

4. CANopen所定義的所有Object都是要在從站上實(shí)現(xiàn)的,只是數(shù)值是由主站在開始PDO傳輸前通過SDO寫入的。

5.  標(biāo)識符正如其名,是CAN幀的一個標(biāo)識,CANopen使用了這個標(biāo)識符,并且把它定義為COB-ID,規(guī)定了高四位為功能碼,低7位為節(jié)點(diǎn)ID,但是,CANopen并沒有規(guī)定每個節(jié)點(diǎn)發(fā)出的所有幀都必須帶上自己的ID,也沒有規(guī)定接收的幀都必須跟自己的ID匹配,所以從根上說,COB-ID還是標(biāo)識符的作用,它只是被規(guī)劃了一下含義,舉兩個例子:PDO,COB-ID的組成即可以是發(fā)送方ID也可以是接收方ID,看你方便和具體使用規(guī)律;SDO,規(guī)定了使用server的ID來溝通。CANopen的預(yù)定義連接集是比較糾結(jié),描述的不夠清晰。

6. Heartbeat并不分主站和從站,僅是一種斷線檢測機(jī)制,主站可以發(fā)給從站,從站也可以發(fā)給主站,看用戶的需求,一般的主站配置軟件都可以設(shè)置主站或從站是否要監(jiān)控對方的在線狀態(tài)。

    支持heartbeat的從站,都有1016和1017兩個參數(shù),1017的數(shù)值表示從站送出heartbeat報(bào)文的間隔時間,1016表示從站監(jiān)控主站或其它從站的超時時間(如果從站支持,可以同時監(jiān)控主站或其它從站的在線狀態(tài),根據(jù)應(yīng)用需求而定),所以1016是一個數(shù)組型的參數(shù)。

    當(dāng)主站在consumer的時間內(nèi)沒有收到從站的Heartbeat(producer時間間隔發(fā)送),那么認(rèn)為從站掉線。

7. 實(shí)現(xiàn)CANOPEN的步驟:

    ① CANopen 協(xié)議體系的實(shí)現(xiàn);
    ② CANopen 相應(yīng)開發(fā)和配置工具的實(shí)現(xiàn)。

    第2 階段主要完成CANopen 標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)工具的開發(fā),開發(fā)過程可以分為 2 個步驟:第1 個步驟是EDS 和DCF 配置工具的開發(fā);第2 個步驟是開發(fā)實(shí)現(xiàn)對象字典的工具。

    實(shí)現(xiàn)對象字典的過程是:將EDS和DCF用“文件轉(zhuǎn)化工具”轉(zhuǎn)化為“內(nèi)部實(shí)現(xiàn)描述(XML)”,再用“目標(biāo)配置代碼工具”從而實(shí)現(xiàn)對象字典。

    EDS就是提供從站的一些默認(rèn)的參數(shù)值給主站的組態(tài)軟件,供用戶配置從站的時候使用,EDS不是必須的,但大多數(shù)的主站配置軟件都需要,有些主站軟件也不需要EDS文件,比如Bechkoff的主站就不需要從站提供EDS文件。

8. 一般每個節(jié)點(diǎn)既可以作為server又可以作為client,server向client開放自己的OD供訪問,兩者的parameter都存放在設(shè)備唯一的OD中。

9. 不同的傳輸類型支持幾種不同的數(shù)據(jù)傳輸方式:

    ① 同步觸發(fā),由同步幀觸發(fā),以同步整個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),不同的數(shù)據(jù)頻率通過設(shè)置不同的同步數(shù)實(shí)現(xiàn)。
    ② 事件觸發(fā)。
    ③ 內(nèi)部定時觸發(fā)(也可以歸到事件觸發(fā)) 。

10. 同步PDO的實(shí)際意義與應(yīng)用場合

     應(yīng)用程序刷進(jìn)對象字典時間和頻率都是由編程人員自行確定的,你可以根據(jù)PDO的類型自行確定,比如每隔5個sync的時間刷新一次對象內(nèi)容,這樣數(shù)據(jù)的新鮮程度是5個sync,如果要求更進(jìn)一步的新鮮程度,你可以在刷新對象內(nèi)容后直接觸發(fā)一幀PDO。

     同步PDO在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢:很多,提供一致的系統(tǒng)節(jié)拍,使得總線的數(shù)據(jù)盡量保證新鮮程度的同時,能夠減少通訊量,合理的規(guī)劃總線占用率。比如總線分布式的控制回路,怎樣保證控制周期的準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)的有效性呢? 

    同步傳輸?shù)淖钪匾獞?yīng)用是多軸同步控制,沒有這種同步機(jī)制,多軸傳動功能是沒有辦法實(shí)現(xiàn)的。

    PDO只是個載體,或者說它好比一輛貨車,車廂里裝什么貨,是可以配置的,這些由PDO映射來完成,PDO映射用來指定把對象字典的那些對象裝進(jìn)PDO,或者從接收的PDO中將數(shù)據(jù)放到那些對象中。

    SYNC周期是恒定的,它基本上就是系統(tǒng)通信部分的節(jié)拍了,節(jié)拍亂了,一切都是浮云了。

11.http://blog./whicun/99861/message.aspxCAN及CANOPEN通訊協(xié)議大全

12. 移植canfestival到ARM上的步驟:

    1)在學(xué)習(xí)移植CANopen之前要先熟悉CAN,能夠使用CAN進(jìn)行節(jié)點(diǎn)間的通信設(shè)計(jì)。
    2)熟悉CAnopen協(xié)議,通讀一遍301協(xié)議,并且結(jié)合國內(nèi)的一些介紹性資料了解一下CAnopen的結(jié)構(gòu)、定位和工作方式。
    3)結(jié)合一些較簡單的協(xié)議棧代碼,比如置頂?shù)膬商仔〈a,能夠讀懂一個,明白運(yùn)行過程,最好能移植到你的硬件上試一下,畢竟它的代碼量較之CANFestival要小的多。
    4)準(zhǔn)備移植CANFestival,先在你熟悉和有條件實(shí)驗(yàn)的平臺下,比如x86的windows下試著編譯運(yùn)行CANFestival(我記得有window的vc工程可以編譯的)。熟悉和理解CANFestival,最后再把CANFestival移植到你的目標(biāo)平臺,可能會需要編寫硬件接口驅(qū)動的。

13.  心跳報(bào)文是單向的,一般的主站都可以提供配置的方法,你可以讓主站監(jiān)控從站是否斷線,也可以讓從站監(jiān)控主站是否斷線,或者兩個一起互相監(jiān)控。

14. 一般的主站都需要一個配套的配置軟件,我們習(xí)慣叫網(wǎng)絡(luò)組態(tài)軟件(Configuration tool software),讓用戶可以根據(jù)自己的需求來對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置。

15. 同步和異步,是針對不同的應(yīng)用需求定義的方式,如果你的控制在各個從站間不需要配合,其實(shí)異步是比較科學(xué)的方式,一般同步都是運(yùn)動控制中使用。

16. EDS文件只是一個具有可讀性的設(shè)備對象字典的描述,設(shè)備實(shí)際的對象字典,是對它的軟件實(shí)現(xiàn),即設(shè)備實(shí)現(xiàn)了這個EDS所描述的對象字典,如果從站資料里面EDS文件支持讀寫,而實(shí)際訪問卻不可寫,要么是從站沒按照這個對象字典實(shí)現(xiàn),要么是有其它的條件開啟寫入功能,比如物理開關(guān)或者參數(shù)開關(guān)。最好還是詳細(xì)閱讀一下從站的資料,也可以咨詢該設(shè)備的供應(yīng)商。

17.  dummy在CANOPEN里原本的意思是空的,沒有意義的對象,用來占用PDO的數(shù)據(jù),以達(dá)到調(diào)整PDO數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的目的。你基本上可以理解它的作用是會占用PDO的數(shù)據(jù)區(qū),但不起作用。

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