CANOpen应用层和通讯协议（CiA301）

【实例简介】
CANOpen应用层和通讯协议，基于CiA301的中文翻译，整理好了书签，学习CANopen必备资料。
CANopen应用层和通信协议 目录 1适用范围 2参考资料 2. 规范性引用 2.2信息参考 3缩写和定义 ·非·垂 88888 31缩写 3.2 定义… 标准帧 扩展帧. 999 CAN-工D COB-ID ········· 实体 FSA ,,, 设备域 9 逻辑设备 ,++ Node-ID +++++,.,+· +··· 对象 9 虚拟设备 建模… 10 4.1 设备域模型 10 4.2 通信参考模型. 4.2.1简述 1 4.2.2 CANopen应用层 ………….11 4.2.2.1概述 ··::············::·· 11 4.2.22服务原语 11 42.2.3应用层服务 12 4.3 CANopen设备模型 43.1简述. .12 4.4 通信协议分类 ··;······· ∴13 4.4.1简述 4.4.2主/从协议 6·· 13 4.4.3客户端/服务器协议 14 44.4生产者/消费者协议-推/拉模式 14 4.45对象字典 网络系统模型 15 45.1设备协议 15 4.5.2应用协议 15 5物理层 5.1OS参考模型. ∴…16 介质相关接口 53物理介质连接. 54物理信令…16 6数据链路层 18 6.1 简述… ∴18 6.2 AN帧类型 ·4···:·;··4·44· ··.···:·4·4·4··4··+ ∴18 7应用层. 19 7.1数据类型和编码规则. .19 7.1.1数据类型和编码规则简述 .19 ⊙CA2011-保留所有权利 CANopen应用层和通信协议 7.1.2数据类型定X 位序 20 7.1.3位序列 7.1.3.1位序列定义 7.1.3.2位序列的传输语法 ……20 7.1.4基本数据类型 21 7.1.4.1简述 21 7.1.4.2 7.1,4.3 Boolean.…… 7.1.4.4Void. 7.1. 4.5 Unsigned interge 222222 11112 7.1.4.6 Signed Integer.... 7.1.4.7浮点数. ··+·“·4·“··+:···;4····· ·+······ 7.1.5复合数据类型 23 7.1.6扩展数据类型 7.1.6.1简述 7.1.6.2八进制字符…2 7.1.6.3可显示字符串 7.1.6.4 Unicode字符串 7.1.6.5时间 222 3444 24 7.1.6.6时间差. 4 7.1.6.7域 24 7.2 通信对象 24 7.2.1简述 24 7.2.2过程数据对象(PDO) .25 7.2.2.1简述 25 7.2.2.2传输模式 26 7.2.2.3触发模式.… .26 7.2.2.4PD0服务 7.2.2.5PD0协议 28 7.2.3寻址PD0MPD0) 7.2.3.1简述 .28 7.2.3.2MPD0寻址模式 29 7.2.3.3PD0服务 29 7.2.3.4MD0协议 30 7.2.4服务数据对象(SD) 7.2.4.1简述 31 7.2.4.2SD0服务 7.2.4.3S00协议… 43 服务器 49 服务器 49 客户端服务器.… 53 7.25同步对象(SYNC) 59 7.2.5.1简述 59 7.2.5.2SYNC服务 59 7.2.5.3同步协议… 7.2.6时间戳对象(TIME) 7.2.6.1简述 60 7.2.6.2TIME服务 60 7.2.6.3TIME协议 和“ ……………61 7.2.7应急对象(EMCY 61 7.2.7.1应急对象的使用 61 7.2.7.2应急的对象服务… ccⅰA2011-保留所有权利 CANopen应用层和通信协议 7.2.7.3应急对象协议…154 7.28网络管理 ···.·:4········· 7.2.8.1简述 7.2.8.2NM服务 7.2.8.3NMT协议 69 73网络初始化和系统 boot-up ∴74 7.3.1简化的MMT启动 ∴74 7.3.2NT状态机 .75 7.3.2.1 概述 7.3.2.2MMT状态 76 7.3.2.3MT状态转换 7.3.3通用预定义连接集 7.3.4特定预定义连接集 …78 7.3.5受限CAN-IDs 79 74对象字典 7.4.1常规结构 ·++·“ +“ 79 7.42索引和子索引的使用 .80 7.4.3对象代码的使用 7.4.4数据类型的使用 .81 7.4.5访问权限的使用 ∴81 7.4.6类别和条目类别的使用. 7.4.7数据类型条目的使用 82 7.4.7.1简述 7.4.7.2对象字典条目的组织结构 7.4.8预定义复合数据类型规范 7.4.8.1PD0通讯参数记录规格 84 7.4.8.2PD0映射参数记录规格 7.4.8.3SD0参数记录规格 85 7.4.8.4身份记录规格 85 7.4.8.50S调试记录规格. 85 7.4.8.60S命令记录规格 通信协议规范 86 7.51对象及其条目说明规范 ∴86 7.5.2通信协议对象的详细规范 87 7.5.2.1对象1000:设备类型187 7.5.2.2对象1001h:错误寄存器 7.5.2.3对象10021:制造商状态寄存器 7.5.24对象1003:预定义错误域 89 7.5.2.5对象1005:COB-ID同步消息 ∴91 7.5.2.6对象1006:通信循环周期 .92 7.5.27对象1007:同步窗长度 .92 7.5.28对象1008:制造商设备名称 7.5.2.9对象1009:制造商的硬件版本 93 7.5.2.10对象100A1:制造商软件版本 94 7.5.2.11对象1000:监护周期 94 7.5.2.12对象100D:生存周期因子 7.5.2.13对象1010:保存参数 95 7.5.2.14对象1011:恢复缺省参数 97 7.5.2.15对象10121:时间戳对象COB-ID 100 7.5.2.16对象1013:高分辨率时间戳 101 7.5.2.17对象1014: EMCY COB-ID 101 7.5.2.18对象1015:EMCY抑制时间. 102 7.5.2.19对象1016:消费者心跳超时 .103 ⊙CA2011-保留所有权利 CANopen应用层和通信协议 7.52.20对象1017:生产者心跳超时… ……104 7.5.221对象1018:对象身份 105 7.5.2.22对象1019:同步计数器溢出值 7.5.2.23对象1020:验证配置 107 7.5.2.24对象1021:存储EDS 108 7.5.2.25对象1022:存储格式 109 7.5.2.26对象1023:0S命令 7.5.2.27对象1024:0s命令模式… ·;·中 111 7.5.2.28对象10251:0s调试接口 .112 7.5.2.29对象1026:0S提示符命令接口.113 7.5.2.30对象1027:模块列表 114 7.5.231对象1028:应急消费对象 7.5.2.32对象1029:错误行为对象 .117 7.5.2.33对象1200127F:SD0服务器参数 118 7.5.234对象128012F:SD0客户端参数. 121 7.5.235对象1400~15FF1:RPD0通信参数 123 7.5.2.36对象160017FF:RPD0映射参数 .126 7.5.2.37对象180019FB:TPD0通信参数 129 7.5.238对象1A00"1BF:TPD0映射参数 134 7.5.2.39对象1FA011FCF:对像扫描仪列表 136 7.5.2.40对象1FD0^1FFR:对象分配列表… 138 附件A(更多信息) 140 注译版木记录 142 CA2011-保留所有权利 CANopen应用层和通信协议 1适用范围 本规范定义了 CANopen应用层。包括数据类型、编码规则、对象字典以及 CANopen通信服务协议。此外, 本规范也定义了 CANopen网络管理服务协议 本规范规定了 CANopen通信协议,例如物理层、通信对象标识符预定义连接集、应急对象 ( Emergency)、时间戳和同步通笮对象 ⊙CA2011-保留所有权利 CANopen应用层和通信协议 2参考资料 2.1规范性引用 /EN61131-3 EN61131-3,可编程控制器一一第3部分:编程语言 /IS07498-1/ IS07498-1,信息技术-开放系统互连-基本参考模型:基本模型 /IS08859/ IS08859,信息技术——8位单字节编码图形字符集 ISol!898-1/Is011898-1,道路车辆—控制器区域网络(CAN)——第1部分:数据链路层和物 理信令 /IS0ll898-2/ IS0118982,道路车辆——控制器区域网络(CAN)—一第2部分:高速介质访问单 元 /IS01l8983 ⅠS0118983,道路车辆——控制器区域网络CAN——第3部分:低速度、容错的 介质相关接口。 /IS010646/ IS010646,信息技术通用多八位编码字符集(LCS) 2.2信息参考 /IEEE754/ TEEE754,标准的二进制的浮点运算 /IEC62390 IEC TR62390,常规的白动化设备一协议的准则 3缩写和定义 3.1缩写 ARQ 自动重复请求 CAN 控制局域网 CAN ID CAN标识符 COB 通信对象 COB-ID COB标识符 CRC 循环冗余校验 CSDO Clicnt-SDO DAM 目的地址模式 FSA 有限状态机 LLO 逻辑链路控尙 LSB 最低位/字节 MAC 介质访问控制 MDI 介质相关接口 MPDO 多路复用PD0 MSB 最高位/字节 网络管理 NODE-ID 节点标识符 OSI 开放系统互连 PDO 过程数据对象 PLS 物理层的信令 ccⅰA2011-保留所有权利 CANopen应用层和通信协议 PMA 物理介质连接 RPDO 接收PDO RTR 远程传输请求 SAM 源地址模式 SDO 服务数据对象 SSDO Server-SDo SYNC 同步对象 TPDO 发送PDO 3.2定义 标准帧 /IS01898-1/屮定义的最多可包含8个字节数据和11位标识符的消息 扩展帧 /IS011898-1/中定义最多可包含8个字节数据和29位标识符的消息 CAN-ID /IS011898-1/中定义的CAN数据和远程帧标识符 COB-ID 包含CAN-1D和附加控制位的标识符 实体 特指事物如人、地点、过程、概念、组织或事件 FSA 若干计算行为组成的模式作为一个状态,一个启动状态,输入一个字母,映射输入符号和当前状 态到下一状态的转换功能:以一个宁符串输入作为启动状态的计算起始;依赖传递函数变换到新 状态(译者注:无法按字面翻译,译者定义为表示有限个状态以及在这些状态之间的转移和动作 等行为的数学模型,即有限状态机)。 设备域 1.自动化系统中独立联网的物理实体,在特定的上下文和分隔符中使用自身接口执行指定的功 能 2.在自动化系统中向其他实体扶行控制、操纵和/或传感功能和相关接口的实体。 逻辑设备 根据改备域模型所组织的一系列对象和行为,描述了该设备的数据和行为使网络所理解 Node-ID 网络范围内每个 CANopen设备的独特标识 对象 封装了状态和行为有明确界限和身份的实体 虚拟设备 能够像域设备一样完成所属功能事件的软件实体, ⊙CA2011-保留所有权利 9 CANopen应用层和通信协议 4建模 4.1设备域模型 如图1所示,设备域至少包含一个 CANopen设备。其中每个 CANopen设备至少带有一个包含数据链 路层(见本章第6节)和物理层(见本章第5节)的网络接凵、一个node-1D、至少一种通信状态机(FSA)。 通信状态机不仅带有NMT从状态机(见7.3.2),还包括应急状态机(见7.27)等共他附加状态机。这些附 加状态机定义于所谓的框架协议内,不属于本协议范围。一个 CANopen设备至少包含一个多至8个逻 辑设备,且不可分割于多个设备域。每个逻辑设备可包含一个逻辑设备状态机(可选)和多个虚拟设备。 逻辑设备不可分割于多个 CANopen设备。逻辑设备定义于所谓的设备协议中(见4.5.1),不在本协议的 范围内。每个虚拟设备包含一个虚拟设备状态机且不可分割于多个逻辑设备。虚拟改备定义于所请的应 用协议(请参阅子句452),不在本协议范围内。设备域的最小化结构如图2所示。 Field device CANopen device (Node-ID) CANopen device (Node-ID) Communication Communication Communication Communication FSA ●● FSA FSA FSA 1st logical device 1st logical device Logical device Logical device Logical device Logical device ●自 FSA FSA FSA FSA Virtual device Virtual device Virtual device Virtual device Device ●● Device Device ●●● Device FSA FSA FSA FSA 8th logical device 8th logical device Logical device ●● Logical devic Logical device @●● Logical device FSA FSA FSA FSA Virtual device Virtual device Virtual device Virtual device Device 鲁●● Device Device Device FSA FSA FSA FSA 图1:设备域模型 ccⅰA2011-保留所有权利 【实例截图】
【核心代码】