一、can和canopen簡(jiǎn)介

　　can總線全稱為controller area network即控制器局域網(wǎng)是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一，已經(jīng)在汽車制造、機(jī)械制造、包裝機(jī)械、煙草等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。can總線是德國(guó)bosch公司從80年代初為解決現(xiàn)代汽車中眾多的控制與測(cè)試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，它是一種多主總線，通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光導(dǎo)纖維。通信速率可達(dá)1mbps。can總線通信接口中集成了can協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能，可完成對(duì)通信數(shù)據(jù)的成幀處理，包括位填充、數(shù)據(jù)塊編碼、循環(huán)冗余檢驗(yàn)、優(yōu)先級(jí)判別等項(xiàng)工作。

　　can協(xié)議的一個(gè)最大特點(diǎn)是廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼，而代之以對(duì)通信數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼。采用這種方法的優(yōu)點(diǎn)可使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)在理論上不受限制，數(shù)據(jù)塊的標(biāo)識(shí)碼可由11位或29位二進(jìn)制數(shù)組成，因此可以定義211或229個(gè)不同的數(shù)據(jù)塊，這種按數(shù)據(jù)塊編碼的方式，還可使不同的節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收到相同的數(shù)據(jù)，這一點(diǎn)在分布式控制系統(tǒng)中非常有用。數(shù)據(jù)段長(zhǎng)度最多為8個(gè)字節(jié)，可滿足通常工業(yè)領(lǐng)域中控制命令、工作狀態(tài)及測(cè)試數(shù)據(jù)的一般要求。同時(shí)，8個(gè)字節(jié)

　　不會(huì)占用總線時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，從而保證了通信的實(shí)時(shí)性。can協(xié)議采用crc檢驗(yàn)并可提供相應(yīng)的錯(cuò)誤處理功能，保證了數(shù)據(jù)通信的可靠性。can卓越的特性、極高的可靠性和獨(dú)特的設(shè)計(jì)，特別適合工業(yè)過(guò)程監(jiān)控設(shè)備的互連，因此，越來(lái)越受到工業(yè)界的重視，并已公認(rèn)為最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。

　　另外，can總線采用了多主競(jìng)爭(zhēng)式總線結(jié)構(gòu)，具有多主站運(yùn)行和分散仲裁的串行總線以及廣播通信的特點(diǎn)。can總線上任意節(jié)點(diǎn)可在任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息而不分主次，因此可在各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)自由通信。can總線協(xié)議已被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織認(rèn)證，技術(shù)比較成熟，控制的芯片已經(jīng)商品化，性價(jià)比高，特別適用于分布式測(cè)控系統(tǒng)之間的數(shù)通訊。can總線插卡可以任意插在pc、at、xt兼容機(jī)上，方便地構(gòu)成分布式監(jiān)控系統(tǒng)。

　　而canopen是基于can總線的應(yīng)用層協(xié)議，在開放的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)中canopen是最著名和成功的一種,已經(jīng)在歐洲和美國(guó)獲得廣泛的認(rèn)可和大量應(yīng)用。1992年在德國(guó)成立了“自動(dòng)化can用戶和制造商協(xié)會(huì)”(cia,caninautomation)，開始著手制定自動(dòng)化can的應(yīng)用層協(xié)議canopen。此后，協(xié)會(huì)成員開發(fā)出一系列canopen產(chǎn)品，在機(jī)械制造、鐵路、車輛、船舶、制藥、食品加工等領(lǐng)域獲得大量應(yīng)用。目前canopen協(xié)議已經(jīng)成為了一種新的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)en-50325-4。canopen協(xié)議是can-in-automation(cia)定義的標(biāo)準(zhǔn)之一，在歐洲，canopen協(xié)議被認(rèn)為是在基于can的工業(yè)系統(tǒng)中占領(lǐng)導(dǎo)地位的標(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(guò)總線進(jìn)行配置。

　　二、canopen的基本知識(shí)

　　eds文件

　　eds (electronic data sheet)

　　eds文件描述了can網(wǎng)絡(luò)上設(shè)備通信屬性(波特率、輸出類型、i/o提供…)。它由設(shè)備制造商提供，用于在配置工具中配置節(jié)點(diǎn)(就像windows里的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序)。

　　pdo

　　pdo (過(guò)程數(shù)據(jù)對(duì)象)

　　canopen幀包含i/o數(shù)據(jù)

　　區(qū)分在：

　　1、傳送pdo：txpdo 帶有節(jié)點(diǎn)提供給其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)

　　2、接收pdo：rxpdo 節(jié)點(diǎn)消耗的數(shù)據(jù)

　　傳送的方向從節(jié)點(diǎn)的觀點(diǎn)看總是可見的。pdo沒(méi)有必要包含所有節(jié)點(diǎn)映象。通常模擬量和數(shù)字量被分成不同的pdo進(jìn)行傳送。對(duì)輸出也是同樣如此!

　　sdo

　　sdo (服務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)象)

　　canopen幀包含參數(shù)

　　sdo主要用于在程序運(yùn)行時(shí)，從設(shè)備讀參數(shù)或者向設(shè)備寫參數(shù)

　　cob-id

　　cob-id(通訊對(duì)象標(biāo)識(shí)符)

　　每個(gè)can幀以一個(gè)cob-id開頭，cob-id作為can幀的標(biāo)識(shí)符。

　　在配置階段，每個(gè)節(jié)點(diǎn)在接收cob-id時(shí)，對(duì)幀來(lái)說(shuō)，他是提供者或者消費(fèi)者。

　　三、關(guān)于canopen

　　介紹

　　canopen是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議。它特別適合實(shí)時(shí)控制的plc ，因?yàn)樗鼮榧傻暮涂蓚鬏數(shù)墓I(yè)應(yīng)用提供了一個(gè)高效、低成本的解決方案。

　　canopen協(xié)議

　　canopen協(xié)議是建立在cal協(xié)議基礎(chǔ)上的一個(gè)子協(xié)議。通過(guò)定義設(shè)備規(guī)范，它甚至更加適合于標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)組件。c

　　anopen是一個(gè)cia(can in automation)標(biāo)準(zhǔn)，投入市場(chǎng)之初，它就迅速被推廣。在歐洲，canopen現(xiàn)在已經(jīng)被公認(rèn)為基于can設(shè)計(jì)的工業(yè)系統(tǒng)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　物理層

　　can使用差分驅(qū)動(dòng)兩總線(公共回路)。can信號(hào)是can-high和can-low線之間的電壓差值。

　　canopen協(xié)議

　　1:can-high線

　　2:can-low線

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