《電子技術(shù)應(yīng)用》
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CANOpen協(xié)議如何保證通訊不丟幀

2016-02-17

  摘要:如何讓現(xiàn)場總線通訊更加穩(wěn)定可靠,,不丟失,,這向來都是工程師們難以解決的問題,。本文將運(yùn)用國際規(guī)范的通訊協(xié)議來展示怎樣才能搭建好握手通訊,。

  服務(wù)數(shù)據(jù)對象SDO(Service data object)

  SDO主要用于CANopen主站對從節(jié)點(diǎn)的參數(shù)配置,。服務(wù)確認(rèn)是SDO的最大的特點(diǎn),,為每個(gè)消息都生成一個(gè)應(yīng)答,,確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性,。如圖 1所示,,這就像快遞,需要收方簽收后,,給寄方發(fā)送一個(gè)已經(jīng)簽收的確認(rèn)才算完成一次投遞,。

  

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圖 1 SDO與快遞簽收

  在一個(gè)CANopen系統(tǒng)中,通常CANopen從節(jié)點(diǎn)作為SDO服務(wù)器,,CANopen主節(jié)點(diǎn)作為客戶端(稱為CS通訊),。SDO客戶端通過索引和子索引,能夠訪問SDO服務(wù)器上的對象字典,。這樣CANopen主節(jié)點(diǎn)可以訪問從節(jié)點(diǎn)的任意對象字典項(xiàng)的參數(shù),,并且SDO也可以傳輸任何長度的數(shù)據(jù)(當(dāng)數(shù)據(jù)長度超過4個(gè)字節(jié)時(shí)就拆分成多個(gè)報(bào)文來傳輸)。

  通訊原則(communication principle)

  SDO的通訊原則非常單一,,發(fā)送方(客戶端)發(fā)送CAN-ID為600h+Node-ID的報(bào)文,,其中Node-ID為接收方(服務(wù)器)的節(jié)點(diǎn)地址,數(shù)據(jù)長度均為8字節(jié),;

  接收方(服務(wù)器)成功接收后,,回應(yīng)CAN-ID為580h+Node-ID的報(bào)文。這里的Node-ID依然是接收方(服務(wù)器)的節(jié)點(diǎn)地址,數(shù)據(jù)長度均為8字節(jié),。如圖 2所示,。

  

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圖 2  SDO通訊原則

  快速SDO協(xié)議(Expedited SDO protocol)

  最常用最常見的SDO協(xié)議是快速SDO,所謂快速,,就是1次來回就搞定,。前提是讀取和寫入的值不能大于32位。如圖 3所示,,為快速SDO協(xié)議的示意圖,。命令中直接包含了要讀寫的索引、子索引,、數(shù)據(jù),。可謂直接命中,。

  快速SDO的難點(diǎn)在于CS命令符的記憶,,需要讀者收藏這個(gè)示意圖,。

  

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圖 3  快速SDO示意圖

  通過快速SDO,,可以直接對CANopen節(jié)點(diǎn)的對象字典中的值進(jìn)行讀取和修改,所以在做參數(shù)配置之外,,也經(jīng)常作為關(guān)鍵性數(shù)據(jù)傳輸之用,。比如CANopen控制機(jī)器人的電機(jī)轉(zhuǎn)動角度時(shí),就使用SDO來傳輸,,保證可靠到達(dá),。

  普通SDO協(xié)議(Normal SDO protocol)

  當(dāng)需要傳輸?shù)闹党^32位時(shí),就不能使用快速SDO傳輸,。必須使用普通SDO進(jìn)行分幀傳輸,。在應(yīng)用中較少用到,一般用于CANopen節(jié)點(diǎn)的程序固件升級,,或者做網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換MVB總線之類數(shù)據(jù)最大可達(dá)256位的應(yīng)用,。

  普通SDO協(xié)議難點(diǎn)在于分包邏輯與CS命令符的變化。依然難以記憶,,需要讀者將以下示意圖進(jìn)行收藏,。

  當(dāng)然普通SDO的CAN幀ID與快速SDO相同,依然發(fā)送方(客戶端)發(fā)送的報(bào)文CAN-ID為600h+Node-ID,,接收方(服務(wù)器)成功接收后,,回應(yīng)CAN-ID為580h+Node-ID的報(bào)文。

  下載協(xié)議download protocol 如圖 4所示,。

  

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圖 4  普通SDO下載協(xié)議

  上傳協(xié)議upload protocol 如圖 5所示,。

 

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 圖 5  普通SDO上傳協(xié)議


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