现场总线canopen设计与应用？

现场总线canopen设计与应用说明：

CAN-bus国际标准支队的物理层和数据链路层已经制定了标准，对应用层没有定义。国内很多CAN用户使用自己定义的应用层协议。由于许多原因，许多设计师定义了它CAN-bus上层协议有很大的局限性，甚至只用于再物理层取代传统RS485总线。这些设计没有得到很好的体现CAN-bus多主机、优先先仲裁等，但系统实时性和可靠性较低。

CANopen协议在现场总线CAN-bus上述应用层协议的核心是对象字典和各种通信方式。基于这一核心，该协议进一步规范了各种行业设备，称为设备子协议。

前言：

CANopen基于控制器的局域网(CAN)通信自协议。CANopen除了应用层和通信协议，规范全集还包括各种框架.建议、标准设备规范.接口协议及应用技术规范。

一、通信和设备模型

为了达到各种兼容性等级，所有流程数据.同一对象模型必须描述配置参数和诊断信息。CANopen一个对象用三套属性来描述。

对象描述，对象描述包括对象名称机器的唯一标识符（索引）。此外，用户还可以设置对象类型：变量（仅由一个元素组成）.数组(由多个相同的元素组成)和记录(由不同的元素组成)。对象描述中包含的数据类型描述了自称部分的编码和长度。

入口描述。入口描述可以为数组和记录(子对象)设置名称机器唯一的标识符(子索引)。

值定义描述。本描述详细规定了对象的含义，包括物理单位.乘数.偏置量和编码。

二、物理层

三、CAN协议

物理媒介“显性位”和"隐性位"的阐述是CAN定位机制和错误管理的基本前提。

CAN总线上传输的帧有4种:数据帧.远程帧.错误帧.超载帧。

标准帧

帧起始（SOF）用来指示数据帧或远程帧的开始。SOF它包含一个确定的显性位，出现在总线上的隐性到显性的是冲下降CAN网络中的其他节点设备。

帧开始后，标志符场（CAN-ID）。在标准格式的数据帧中，标识符场由11位组成，用于表示确定的待传输信息。其值也是袋传书信息的优先级。

（现场总线）

同一个CAN在网络中，两个节点不能同时发送具有相同标识符但包含不同数据内容的帧。

标识符段后，一个是远程传输请求位置（RTR），用于分数据帧和远程帧。RTR数据帧在显性时表示传输；RTR传输远程帧是隐性的。

控制端由六位组成，包括保留r1.r0以及4位DLC(数据长度代码)。DLC表示此阵在数据段中的传输字节数。DLC范围为0~8，当DLC当值大于8时，重组也可以在总线上传输，但数据段中的传输字节数仍将限制在8字节以北。

数据段由0~64位组成，包括该阵列传输的实际有效信息（0~8字节）。通常，数据段的传输始于第一个字节，并始于每个字节的最高有效性。

之后是数据段CRC段(循环冗余校验)由15位组成CRC序列和1位CRC定义符组成。可以使用接收器CRC识别是否接收了错误的数据。

应答段（ACK）它由一个响应间隙位和一个响应定义符位组成。发送器在响应间隙位传输隐性电平；在正确接收完整信息后，接收器发送显性电平进行确认。响应间隙位的电平值应用于提示接收器是否正确收到当前消息（响应间隙位为隐性电平），或至少一个接收器正确收到当前消息（响应间隙位为显性电平）。因此，响应机制只能用于检测网络信息响应故障，但不能用于发送错误帧。

每帧以帧结束（EOF）结束。EOF该段由7个隐性电平组成。在传输中EOF在段的过程中，网络的每个接收器都有机会发出错误的帧。

EOF之后，还必须插入帧间空间（ITM），ITM然后开始传输下一帧。ITM空间由三个隐性电平组成，不再属于前一帧的组成单元。