CANOpen輕松入門_數(shù)據(jù)對象(PDO)和服務(wù)數(shù)據(jù)對象(SDO)
CANopen是一種架構(gòu)在控制局域網(wǎng)路(Controller Area Network, CAN)上的高層通訊協(xié)議,對其協(xié)議的學(xué)習(xí)很多人都覺得有難度,看來看去都覺得是云里來霧里去的,本文將讓CANOpne協(xié)議不再那么神秘,帶你跨過CANOpen學(xué)習(xí)道路的第一道門檻。
應(yīng)用CANopen時,需要傳遞的配置信息和應(yīng)用信息都放在過程數(shù)據(jù)對象PDO(Process data object)和服務(wù)數(shù)據(jù)對象SDO (Service data object)里面。這些對象就和市場上賣水果的籮筐,大小是一樣的,只是裝的東西(應(yīng)用數(shù)據(jù))不一樣,如圖1所示。這就是CiA301協(xié)議所規(guī)定的基礎(chǔ)協(xié)議——“籮筐”,而CiA4xx的子協(xié)議或者用戶自定義的對象就是“籮筐”里面的東西。
PDO和SDO的通訊區(qū)別在于,PDO屬于過程數(shù)據(jù),即單向傳輸,無需接收節(jié)點回應(yīng)CAN報文來確認,從通訊術(shù)語上來說是屬于“生產(chǎn)消費”模型。如圖2所示。
而SDO屬于服務(wù)數(shù)據(jù),有指定被接收節(jié)點的地址(Node-ID),并且需要指定的接收節(jié)點回應(yīng)CAN報文來確認已經(jīng)接收,如果超時沒有確認,則發(fā)送節(jié)點將會重新發(fā)送原報文。這種通訊方式屬于常見的“服務(wù)器客戶端”的通信模型,即我們通常所說的輪詢式。
對于PDO和SDO的報文ID分配,為了減少網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)工作量,CANopen預(yù)定義了強制性的缺省標識符(CAN-ID)分配表,該分配表是基于11位CAN-ID的標準幀格式。將其劃分為4位的功能碼(FuncTIon-ID)和7位的節(jié)點號(Node-ID)。
在CANopen里也通常把 CAN-ID 稱為COB-ID(通信對象編號)。所以我們可以分清楚兩個易于混淆的名稱:
COB-ID:CommunicaTIon Object IdenTIfier,即 CANopen中對某種通訊對象的報文幀ID,即CAN報文的11位ID。代表了一種通訊含義。
Node-ID:節(jié)點ID號,即CANopen網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點地址,CANopen規(guī)定了邏輯上最大128個節(jié)點,所以Node-ID最大為128(7位)。
COB-ID和Node-ID無必然聯(lián)系,但在過程數(shù)據(jù)對象(PDO)和服務(wù)數(shù)據(jù)對象(SDO)中,COB-ID中包含了Node-ID。
由于需要區(qū)分每個CANopen節(jié)點的輸入和輸出,所以PDO分為TPDO(發(fā)送PDO)和(接收RPDO),發(fā)送和接收是以CANopen從站節(jié)點為參考(如果CAN主站就相反)。TPDO和RPDO分別有4個數(shù)據(jù)對象(如TPDO有TPDO1、TPDO2、TPDO3、TPDO4;RPDO有RPDO1、RPDO2、RPDO3、RPDO4),每種數(shù)據(jù)對象就是1條CAN報文封裝,如表1所示,這些都是數(shù)據(jù)收發(fā)的容器,就像圖 1所示,水果籮筐為使用者準備好,就看使用者在里面放什么水果了。
而SDO就相對比較簡單固定,發(fā)起通訊的“問”SDO的CAN幀ID就是600h +node-ID,這里的Node-ID是被問的節(jié)點地址,而被問的節(jié)點應(yīng)“答”SDO的CAN幀ID就是580h +node-ID。一般在CANopen網(wǎng)絡(luò)中,只有NMT主機能發(fā)起SDO通訊,進行節(jié)點參數(shù)配置或者關(guān)鍵性參數(shù)的傳遞。當然從節(jié)點也可以對其他從節(jié)點發(fā)起SDO通訊。
如表1所示。為CANopen預(yù)定義報文的PDO報文和SDO報文中的ID分類。使用者務(wù)必牢記!
XGate-COP10嵌入式CANOPEN從站模塊是ZLG致遠電子開發(fā)的一款擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的CANopen從站通信模塊。內(nèi)部已經(jīng)集成了CANopen從站協(xié)議棧代碼,使用簡單的串口通信協(xié)議即可實現(xiàn)與XGate-COP10的通信,并提供串口通信協(xié)議標準C文件,使現(xiàn)有的設(shè)備以最快的速度擁有CANopen通信能力。