CANopen协议报文处理

CAN 报文由 7 个不同的位域组成，而 CANopen 就是规定其中的仲裁域(11 位标识符) 和数据域(8 字节数据) 的使用情况，11 位标识符和 8 字节数据在 CAN 帧中的位置如下图所示：

图1.1 CANopen的标识符和数据在CAN帧中的位置

       CANopen 协议中的各种通讯对象通过 11 位标识符中的功能码部分(10-7 位) 进行分别，比如主节点发送 NMT 控制命令功能码为 0000，SDO 的功能码为 1011(发送) 和 1100(接收) 。CAN 网络中各个从节点的 ID 用节点 ID(6-0 位) 表示，最多可以有127 个从节点。

不同通讯对象对 8 字节数据的使用及各字节代表的意义不同。

(1) 过程数据对象(PDO) ：8 个字节全部用来传输实时数据。

(2) 服务数据对象(SDO) ：使用 8 个字节，各字节表示的意义如表 1-1。

表1-1 SDO对象数据字节的使用

字节0	字节1~2	字节3	字节4~7
SDO命令字	对象索引	对象子索引	数据值

 

(3) 网络管理对象(NMT) ：NMT 对象使用 2 字节数据，心跳报文使用 1 字节数

据，表示的意义如表1-2 和1-3。

表1-2 NMT对象数据字节的使用

标识符	字节0	字节1
0x000	命令字	从节点ID

 

表1-3 心跳报文数据字节的使用

标识符	字节0
0x700+Node_ID	从节点状态

       CANopen 协议作为 CAN 总线的应用层协议，主要对 CAN 报文中可用于报文控制的 11/29 位 CAN-ID 和 8 字节数据进行定义，实现应用层功能。

CANopen 协议使用 11/29 位 CAN-ID 对报文进行分类，协议支持的报文有以下几类：

1. SDO（服务数据对象）报文。SDO 报文的主要用途是主从节点的数据交互。使用 SDO 报文进行通信时，接收报文的节点需要回送报文进行应答，因此 SDO报文实现的是一种面向连接的可靠性通信。关于 SDO 报文通信的详细定义和处理流程将在后面讨论

2. PDO（过程数据对象）报文。PDO 报文的主要用途与 SDO 报文类似，也是用于主从节点数据交互。与 SDO 报文的主要区别在于，使用 PDO 报文通信时，接收报文的节点不需要回送应答；另外 PDO 报文对数据的访问方式与 SDO 报文不同，PDO 报文的数据访问效率比 SDO 报文更高，因此 PDO 报文常用于需要频繁操作的数据，以及需要高效率传输的数据。PDO 报文可采用同步方式或者异步方式进行传输。当需要同步传输 PDO 报文时，设备的对象字典需要支持同步周期字典项(索引值 0x1006)。

3. NMT（网络管理）报文。该报文的主要功能是进行网络管理，CANopen 主节点通过发送 NMT 报文控制从节点的启动，停止，运行等状态切换，从节点通过NMT 报文(具体来说是心跳报文)来通知主节点自己上线或者下线。

4. 特殊功能报文，主要包括同步报文，紧急事件报文，时间邮戳报文等。