CANopen协议

CANopen产品集萃 中国单片机公共实验室 CANopen 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 综合开发 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 （V3.1） 中国单片机公共实验室 2006 年 7 月 http://www.bol-system.com 第 1 页 2006-7-28 CANopen产品集萃 中国单片机公共实验室 关于 CANopen CANopen 协议集定义了基于 CAN 的分布式工业自动化系统的应用 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 以及 CAN 应用层通信标准。CANopen 是 CAN-in-Automation(CiA)定义的标准之一， 并且在发布后不久就获得了广泛的承认。尤其是在欧洲，CANopen 被认为是在 基于 CAN 的工业系统中占领导地位的标准。CANopen 协议集基于所谓的“通信 子集”，该子集规定了基本的通信机制及其特性。 大多数重要的设备类型，例如数字和模拟的输入输出模块，驱动设备，操作 设备，控制器，可编程控制器或编码器，都在称为“设备子集”的协议中进行描 述。设备子集定义了不同类型的标准设备及其相应的功能。依靠 CANopen 协议 集的支持，可以对不同厂商的设备通过总线进行配置和系统重构。 CANopen 标准最核心的部分是通过对象字典（Object Dictionary）对设备功 能进行描述。对象字典分为两部分，第一部分包括基本的设备信息，例如设备 ID， 制造商，通信参数等等。第二部分描述了特殊的设备功能。 一个 16 位的索引和一个 8 位的子索引唯一确定了对象字典的入口。通过对 象字典的入口可以对设备的“应用对象”进行基本网络访问，设备的“应用对象” 可以是输入输出信号，设备参数，设备功能和网络变量等等。 CANopen 设备的功能及特性以电子数据单（EDS）的形式描述，EDS 采用 ASCII 格式，可以将 EDS 理解成某种形式的表格。实际的设备设置通过所谓的 设备配置文件（DCF）进行描述。 EDS 和 DCF 都可以从 Internet 上下载，并可以存储在设备之中。 http://www.bol-system.com 第 2 页 2006-7-28 CANopen产品集萃 中国单片机公共实验室 象其他知名的现场总线系统一样，CANopen 也分为两种基本的数据传输机 制：通过进程数据对象（PDO）对小型的数据进行高速数据交换以及通过服务数 据对象（SDO）对对象字典进行访问。后者主要用于在设备配置过程中传输参数 以及传输大数据块。进程数据对象通常采用事件触发、循环或请求方式发送，作 为广播对象，它的上层并没有附加协议。一个 PDO 最大可传输 8 字节数据。在 连接一个同步报文的时候，整个网络都可以采用同步方式对 PDO 进行传送和接 收（Synchronous PDOs）。通过存储在对象字典中的 PDO 映射(PDO Mapping)结 构，可以对应用对象到 PDO 对象的分配（Transmission Object）进行调整，这可 以保证设备可以对不同的应用需求进行系统重构。 通过传输 SDO 可以实现可靠的数据传输，由两个 CAN 对象在两个网络节点 间通过点对点的通信来实现这一过程。通过传输对象字典的索引以及子索引，可 以定位相应的对象字典入口。通过 SDO 传送报文可以不受长度的限制，但传送 SDO 报文需要额外的协议开销。 标准化的事件触发的高优先级突发报文用于 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 设备故障，可以通过中心时 钟报文来提供整个系统的系统时钟。准备和协调建立一个分布式的自动化系统所 需的功能都适于 CAL 网络管理（NMT）定义的机制，同样可应用于周期性的节 点维护(node guarding)。也可以选择通过“Heartbeat Message”来显示 CANopen 设备的通信能力并对网络质量进行监控。 PDO 和 SDO 的 CAN 报文标识符可以直接通过对象字典的数据结构的入口 标志符进行分配。当然在简单的系统中，也可使用预定义的标识符。 中国单片机公共实验室(BOL)与 IXXAT 致力于基于 CAN 的高层协议的规范 制定以及产品研发已超过10年时间，为CANopen规范的制定做出了重要的贡献。 我们最早的 CANopen 软件开发于 1995 年。在加入了 CiA 后，我们积极与该领 域重要的工作组合作，在许多大型项目中掌握了很多核心技术，这使得我们成为 CANopen 产品开发和系统集成的最称职伙伴之一。 我们提供的 CANopen 软件(中间件)及解决方案可运行于从 8 位到 64 位及 DSP 等所有国际上主流的嵌入式处理器中，既可做到设备独立、操作系统独立， 也可在多种操作系统平台上运行。这是因为我们对 CANopen 标准深入地理解并 具备源代码和 20 多年的嵌入式处理器经验积累。 中国单片机公共实验室早在 1989 年将 CAN-bus 技术介绍到中国，一直致力 于 CAN-bus 在中国的应用和深度开发，与世界上数十家 CAN-bus 产品、技术供 应商和标准组织保持密切地合作，在国内有近 300 位 MCUs 和 CAN-bus 的访问 学者，曾在中国单片机公共实验室留下了宝贵的专业经验和成果。这些经验希望 能在国内各行各业的现代化建设中得到充分地分享。 中国单片机公共实验室主任 吕京建 http://www.bol-system.com 第 3 页 2006-7-28 CANopen产品集萃 中国单片机公共实验室 CANopen 软件和工具产品概述(目录) 我们提供的 CANopen 软件和工具被全球众多公司所采用，其应用范围包括机械控制、 电梯技术、海洋船舶自动化、商用车辆、军用和医疗技术。为了满足不同应用领域和开发阶 段的需求，我们可提供多种解决方案。 产品名称 描 述 页次 第一部分：协议软件(源代码) CANopen 协 议软件 依据 CANopen DS301, v4.02(EN50325-4)规范，CANopen 协 议软件包括实现从站或简单的主站设备所必须的全部功能。 还有另外的模块可供选择，如实现LSS、flying master或 SDO 管理器功能。 7~9 CANopen 管理器 软件 CANopen 管理器软件是一个非常高效软件包，采用它可以 实现复杂的 CANopen 主站或 CANopen 管理设备。基于主 站/管理软件实现的设备既可以用作主站设备，也可以用作 纯从站设备。软件包是基于以下规范：DS301, v4.02; DS302, v3.2 和 DS405, v2.0。 10~12 CANopen 实时软件 CANopen 实时软件是 CANopen 协议软件的一种专用版本， 其特点是增强了接口，可高效地集成到实时的或主流的操作 系统之中。 13~15 CANopen 舰 船应用软件 CANopen 舰船应用软件针对海事应用(DS307, v1.1，于 2002 年出版)实现 CANopen 框架，并专门 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 用于增加海事自动 化的安全性要求。对于冗余通信，它提供单点容错 (single-point-of-failure tolerance)并支持浮动(flying)主站方 案。 16~18 第二部分：设置、开发、测试软件 CANopen 主 站 API CANopen 主站 API 是一个软件包，可对 CANopen 主站应用 进行简单的开发，如控制、维护和测试程序。 19 CANopen 管 理器 API CANopen 管理器 API 是一个高效、灵活的软件解决方案， 与 CAN 接口 iPC-I XC16/PCI 一起，可以让用户实现通用的 CANopen 控制应用。它也能在基于 Windows 平台上集成与 IEC 61131 一致的运行环境。它基于 CANopen 管理器软件， 因此完全支持标准的 CANopen 引导 (boot-up)步骤。 CANopen 管理器 API 遵循 CiA DS301 v4.02, DSP302 v3.2, DS405 v2.0 规范。 20~21 CANopen 配 置工具包 CANopen配置工具包对于CANopen设备和系统的设计和配 置是一种方便、高效的工具。该工具的突出特点是模块化和 可扩展性以及基本的数据库方案。 22~25 CANopen EDS 编辑器 CANopen EDS 编辑器能够很方便地处理 EDS 文件。其简洁 的用户界面为设备制造商和系统集成商提供了所必须的功 能，可产生 EDS 文件或编辑现有的 EDS 文件。 26 CANopen 节 点管理软件 CANopen节点管理软件可以进行简单的交互访问CANopen从 设备。由于该软件可以装在IXXAT VCI驱动软件包里，因此 它可以用于由该驱动软件支持的所有接口板。 27 http://www.bol-system.com 第 4 页 2006-7-28 CANopen产品集萃 中国单片机公共实验室 产品名称 描 述 第三部分：分析、测试软硬件 canAnalyser 分析工具 canAnalyser 是 CAN 网络开发、测试和维修的高效和通用工具，尤其 是在工业自动化领域已被广泛应用，某些特殊的功能更是大量应用在 汽车工业中。 采用当前的 Windows 技术，新型的 canAnalyser V2.0 有了更好的灵活性和更强的可靠性，是适用于所有的 CAN 应用领域 的全范围现代化分析工具。 CANopen 附加模块 CANopen 模块是附加在 canAnalyser 之上的，它能依据 CANopen 标 准解释 CAN 报文。 由 CANopen 和其参数一起定义的报文类型在原 文上以彩色显示。此模块适合于分析和测试 CANopen 网络。 iPC-XC16/ PCI iPC-I XC16/PCI 是一种高效的智能 CAN 接口板，有两个 CAN 通道， 能覆盖大量的工业自动化和汽车 CAN 应用。与通用 CAN 驱动软件 VCI 一起，iPC-I XC16/PCI 能有效地支持 CAN系统中基于 PC 的应用。 另外，iPC-I XC16/PCI 也适合与 IXXAT 分析和配置工具一起使用， 以及用作 CANopen 网络控制器。 USB-to-CAN II USB-to-CAN II是一种智能接口，有两个CAN通道和一个LIN通道(汽 车型)。USB-to-CAN II 与通用 CAN 驱动软件 VCI 一起，能有效地支 持 CAN 系统中基于 PC 的应用；若加上 canAnalyser 软件，它便成为 一种便捷、灵活的分析和开发工具。另外，USB-to-CAN II 非常适合 于在多节点 CANopen 网络中作为主站设备。 USB-to-CAN compact USB-to-CAN compact 是一种经济型智能接口，有一个 CAN 通道。它 可用作主站设备。与通用CAN驱动软件VCI一起，能有效地支持CAN 系统中基于 PC 的应用；若加上 canAnalyser 软件，它便成为一种便捷、 灵活的分析和开发工具。由于其极具吸引力的价格和精致小巧的结 构，USB-to-CAN compact 适合于多系列产品。 CANmodem/ CANopen CANmodem 是一个智能网关，可以通过平常的 AT 兼容的 modem 远 程访问 CANopen 系统。基于 Windows 2000/XP 的可编程接口(API)提 供传输和接收 SDO 报文的功能，并能对 CANmodem 进行配置。基于 PC 的服务和监视程序能通过电话拨号连接，采用 API 很容易地进入 CANmodem。CANmodem 是一个完全的 CANopen 节点并具有一个目 标字典、两个服务器 SDOs 和 127 个客户机 SDOs。 CANlink II 该产品有两种模式，可分别用于 CAN 和 CANopen 网络。 在 CANopen 模式下，CANlink 是作为 CANopen 的用户，将串行数据 作为字节流对象存于制造商特定对象字典区内。 CANbridge CAN 网桥可以将两个具有不同速率的 CAN 网络连接到一起。CAN 网桥在接收到一个 CAN 网络的报文后，能够按照一定的滤波方式和 转换规则将接收到的报文传送到另外的 CAN 网络。在附加适合的软 件情况下，CAN 网桥也可以支持各种不同的高层协议，例如 CANopen 和 DeviceNet。 CANblue CANblue 在网桥模式下，允许用户使用两个 CANblue 器件，建立一 个 CAN-bluetooth-CAN 的网桥。消息的交互发生在第二层，并且是透 明的。CANblue 也可以用在带有 CANopen、DeviceNet 或用户定制协 议的系统中。 注：此部分的详细内容见相关文档。 http://www.bol-system.com 第 5 页 2006-7-28 CANopen产品集萃 中国单片机公共实验室 基础平台 1.用于 Atmel 89C51CC0x 系列的开发平台 产品名称 描 述 1.实时在线仿真 器 包括： 1.EMUL51-PC/EA256-BSW-50(50MHz 组切换仿真主板， 256kB 仿真存储器) 2.POD-51T-89C51CC0x(用于 Atmel 89C51CC0x 的 32MHz 特性板) 3.PGA44-PLCC44(适配器，从 PGA44 转换为 PLCC44) 4.EMUL-PC/HSP(并口或 USB 口高速扩展机箱) 2.编译器软件包 包括：Assembler, C Compiler, 8051 Utilities, uVison IDE 3.嵌入式 CAN 网 络通讯模块 采用 Atmel 89C51CC01 微控制器，具有 AD、IO 功能，能够 动态下载应用程序 4.实时多任务操 作系统 全功能嵌入式实时多任务操作系统(源码，可按单用户版或工 程版提供)，可支持 8051 全系列 注：此部分的详细内容见相关文档。 2.用于 Atmel AT90CAN128 的开发平台 产品名称 描 述 1.JTAG 仿真器 包括：JTAG ICE 仿真器 2.编译器软件包 包括：AVR studio & GCC 编译器(可选 IAR 编译器) 3.评估套件 该套件为设计者提供快速启动工具,用于开发在 AT90CAN128 上的代码、推出样机并测试新的设计 4.实时多任务操 作系统 全功能嵌入式实时多任务操作系统(源码，可按单用户版或工 程版提供)，可支持 AVR 全系列 注：此部分的详细内容见相关文档。 3.用于 Infineon XC16x 开发平台 产品名称 描 述 1. OCDS 仿真调 试及下载工具 包括：1.EMUL166-OCDS-PC(支持英飞凌 OCDS 单片机的开发) 2.ULINK(OCDS 调试下载适配工具) 2.编译器软件 包 C166/ST10 专业开发包：Assembler, C Compiler, EC++ Compiler, 166, Utilities, RTX166 Tiny, uVison3 Simulator and target debugger 3.嵌入式CAN网 络通讯模块 采用 Infineon XC167 或 XC164 微控制器，具有 AD、IO 功能， 能够动态下载应用程序 4.实时多任务 操作系统 全功能嵌入式实时多任务操作系统(源码，单用户版) 注：此部分的详细内容见相关文档。 另有针对其它 MCU 或 DSP 的平台供选择。 http://www.bol-system.com 第 6 页 2006-7-28 CANopen产品集萃 中国单片机公共实验室 CANopen 协议软件 ―开发 CANopen 从站和简单的主站设备的软件包 摘要 z 拥有基于当前 CANopen 规范(DS301, v4.02)的广泛功能； z 依据 DR303-3 CANopen 指示器规范，支持状态显示； z 依据 DSP305 v1.1，支持层设置服务； z 能快速、简单地开发 CANopen 设备（从站和主站）； z 模块化软件设计，具有综合配置和裁减功能； z 在最小资源占用下可提供很高的执行效率，实现“零拷贝”(Zero copy)； z 简洁的结构化编程接口，便于同应用程序集成； z 易于移植到其它可选的微控制器； z 协议栈和 CAN 驱动器之间有统一的接口，独立于所用的 CAN 控制器结构； z 多通道支持。 功能概述 根据 DS301, v4.02 规范，CANopen 协议软件包括了所有要求实现 CANopen 从站设备和 简单的 CANopen 主站设备的功能。 规模设定性及硬件适应性 为了保证高水平的可裁减性和适应能力，软件包可以通过中心文件进行配置。配置文 件能够将协议提供的 CANopen 功能最好地适用于客户的应用，用户可以对系统进行最优化配 置。在对软件要求最小的情况下，可以通过修改中心配置文件来适应不同的硬件。 多通道支持 根据要求，我们可提供 CANopen 协议软件的多通道版本。该版本可让用户在一个现场 设备中实现多个、独立的 CANopen 设备。采用独立的目标字典，在每个通道上可以独立配置 NMT 主或从功能。它也可以在每个通道上支持不同 CAN 控制器的并行操作。 http://www.bol-system.com 第 7 页 2006-7-28 CANopen产品集萃 中国单片机公共实验室 对象字典和编程接口 对象字典是应用程序与通信间的接口。应用程序数据参变量可以直接分配给每个对象的 变量入口。PDO 和 SDO 可以直接访问这些应用程序变量。因此，不需要为了适应 CANopen 协 议栈而修改现有的应用程序。用户自定义的回调函数可以连接到每个应用程序对象，当这些 对象发生存取操作时会发出一个事件来通知应用程序。这种机制使得应用程序数据可以通过 总线直接修改或由程序响应来修改，也支持存储或再生已配置的数据。 进程数据对象(PDO)和服务数据对象(SDO) 根据不同的配置，PDO 支持非同步传输模式(带有或没有事件时钟)、同步传输模式(循 环或非循环)以及响应模式（RTR）。PDO 映射可以根据不同的响应时间要求或资源要求，采 用静态或动态方式实现。在缺省方式下 PDO 采用字节传送，也可以采用位进行传送。传送 PDO 可以支持虚拟映射及时间约束。对象可以同时被同时写进多个 PDO。SDO 传输模式可支 持加速,非加速（分段）和按块传输。PDO 和 SDO 的数目只受资源的限制。 网络管理 CANopen 软件支持 DS301 规范中定义的通过引导程序支持所有网络服务的功能。在网络 管理方面扩展了一些功能，用于两种节点监视机制：由主机完成的节点保护以及采用发送者 保护的 heartbeat 机制。 ID 分配 ID 分配是按照预定义输入输出连接集完成的，但也可以通过修改相应的对象字典入口 来完成。 主站功能 在一些较小的 CANopen 系统中，经常只需要一个简单的主站设备启动系统，而无须动用 CANopen 主站/管理器。因此 CANopen 协议软件包凭借自己的目标字典也能创建简单的 CANopen 主站设备功能。这种 CANopen 设备在系统中既能以主站方式也可以从站方式工作， 并借助于配置工具通过对象字典进行配置。不过，此软件包只提供用于 NMT 服务的基本功能。 而另一些功能是不包括在其中的，如控制系统引导、核查是否获得正确的设备、自动下载配 置数据或对节点错误的特定反应，必须由用户来编程。 可选辅助功能 在 CANopen 标准软件之上，还可以附加以下软件功能： z Flying master, startup-capable device or NMT-master-capable device according to DS302 z SDO Manager(SDM), SDO Requesting device(SRD) according to DS302 实现效果 CANopen 协议软件是独立于硬件、以 C 源码的形式提供，并经过 CiA 最新的 CANopen 测试软件测试。 完备的文档和示例程序可以让用户快速启用 CANopen 软件。项目文件是以例子程序提供 的，可以直接集成到编译器厂商的相关开发环境中。所有例程都可以立即在参考平台上运行 (CPU 制造商提供的评估板或 IXXAT 接口板)。 对特定目标硬件的移植可在数日内完成，例程有助于用户应用的实现。 http://www.bol-system.com 第 8 页 2006-7-28 CANopen产品集萃 中国单片机公共实验室 可取得的版本 根据不同的功能，CANopen 协议协议软件分为三个不同版本（Slave S, Slave D, Master/ Slave）。主/从软件包包含开发 CANopen 纯从站设备或简单主站设备所需的全部功能。各个 不同的软件包功能描述如下表。 Function Slave Master/Slave Max. Number of Server SDOs 127 127 Max. Number of Client SDOs - 127 Max. Number of PDOs(Tx/Rx) 255 255 Dynamic PDO Mapping x x SYNC Object C P/C EMERGENCY Object P P/C TIME STAMP Object C P/C NMT Functions S M/S Node Guarding/Heartbeat x x ID Configuration according to Predefined Connection Set x x ID Configuration via SDOs x x NMT start-up object (1F80H) x x Slave assignment list (1F81H) - x Status displays according to DR303-3 x x Flying master according to DS302 S M/S LSS services according to DS305 S optional M/S optional C=Consumer(接收者)；P=Producer(发送者)；S=Slave(从站)；M=Master（主站） 支持处理器/CAN 控制器 CANopen 协议软件是不依赖于硬件的，所以可以用于大量的微处理器和 CAN 控制器。对 下列厂商的微处理器，我们提供了参考的实现方式，包括项目文件和所用的开发环境，这些 可以在相关的开发平台上直接运行。 ■ Infineon ■ Atmel ■ Renesas ■ Fujistu ■ Microchip ■ Freescale ■ Texas Instruments 若需了解具体支持的处理器，请与我们联系。对于尚不支持的处理器，移植起来也只 需几天时间，可以基于通用的 ANSI C 版本进行。 内容清单 z 源代码 z 公司许可证 z 用户手册 z 示例程序 z 技术支持 http://www.bol-system.com 第 9 页 2006-7-28 CANopen产品集萃 中国单片机公共实验室 CANopen 管理器软件 —用于开发完整的 CANopen 主站设备的软件包 摘要 z 适用于实现完整的 CANopen 主站/从站功能 z 基于 DSP302 规范实现带有标准启动（boot-up）过程的 CANopen 主站设备功能（在运行 时该项功能可关闭） z 基于 CANopen DS301 version 4.02 规范规定的各项功能 z 支持基于 DS301 ver3 及 ver4 规定的从设备功能 z 支持 CANopen 设备在运行时系统中的热交换功能 z 通过数据接口简单地集成应用程序，依据 DSP302 处理图象 z 提供全面的诊断接口 z 支持基于 DSP302 及 DS405 的 IEC61131-3 z 带有依据 DSP302/DS405 的集成网络管理变量的本地对象字典 z 通过对象字典完成功能的全部配置 z 通过集成配置管理器，采用系统启动(即插即用)自动配置设备 z 标准 NMT 主站应用，提供基于 DS302 标准的引导程序和节点维护 z 易于集成 IEC61131-3 运行时系统(有或无操作系统) z 集成 SDO 管理器(可选) 功能概述 CANopen 管理器软件是一种功能强大的软件包，能实现 CANopen 主或 CANopen 管理器设 备。以这种方式实现的设备可以以主站设备或纯从站设备工作。该软件包基于下列 CiA 标准： z DS301 version 4.02, CANopen 技术规范应用层和通信概要 z DSP 302 version 3.3, 针对可编程设备的框架 z DS405 version 2.0, 针对 IEC61131-3 可编程设备的借口和设备规范概要 http://www.bol-system.com 第 10 页 2006-7-28 CANopen产品集萃 中国单片机公共实验室 数据接口包括一个命令接口、一个处理图象和一个复杂的诊断接口，能够简单地集成应 用程序和 PLC 运行时系统。因为所有必须的接口和功能都包括在软件包中，用户不再需要考 虑耗时去开发和测试 CANopen 特定功能(如控制系统启动、测试是否是正确的设备、自动下 载配置数据或对节点问题作出特殊反应)，而这些正是使用其他 CANopen 软件包时会出现的 情况。 数据接口和处理图象 和 PLC 运行时系统的进程数据交换是通过数据接口完成的。所有产生和管理进程模型所 需要的功能都以 shade-memory 或 DPRAM 的形式集成。这样，PLC 运行时系统和 CANopen 管 理器软件是完全分开的。这可以设计采用单处理器或者多处理器的系统。网络变量允许通过 基于 DS405 的进程模型进行管理。数据接口包括以下部分： 进程图象：接收 I/O 数据、分别传输和其它的进程变量，通过进程映象在应用和 CANopen 管理器之间转换。进程映象通过网络变量依据 DSP302/DS405 管理。 命令接口：命令接口为应用提供各种必须的功能，来控制 CANopen 管理器。这包括初始 化、查询设备和系统状态的命令，并实现依据 DS405 的功能模块。 客户 SDO 接口：此接口能够通过应用执行 SDO 申请。 事件接口：该接口通知 CANopen 管理器在设备和系统上重要事件的应用。 诊断接口：诊断接口能让应用在任何时候获得所有系统设备的信息。 NMT 主、标准启动步骤 可以通过命令界面在 PLC 运行时系统中执行本地函数，同样，PLC 程序也可以根据 DS405 中的规定使用这些函数模块。 NMT-Master 可以控制和监视 126 个从站设备。它按照 DS302 规定的引导步骤控制系统 的启动。节点监视可以通过 Node Guarding 或者 Heartbeat 完成。根据 DS302 的规定，可 以通过对象入口管理对从站节点列表的配置。运行时可禁用某些主要功能，这可以使 PLC 作为 CANopen 从站设备运行。 进程数据对象和服务数据对象 PDO 支持的传输模式有非同步（带有可选事件触发）,同步（循环或非循环），响应（RTR-Only）。 在缺省方式下 PDO 采用字节传送，也可以采用位进行传送，传送 PDO 可以支持虚拟映射及时 间约束。对象可以同时被同时写进多个 PDO。SDO 传输模式可支持加速,非加速（分段）和按 块传输。PDO 和 SDO 的数目只受资源的限制。 本地对象字典 CANopen Master Kernel 拥有自己的对象字典，包括所有 DS301 规定的对象入口以及基 于 DS302/DS405 的网络变量管理。除此之外，还包括全部的 NMT Master 配置以及基于 DS302 的程序下载功能。这样，可以通过网络完成对 CANopen PLC 的全部配置工作。CANopen PLC 仍然可以采用本地操作设备配置（例如，通过显示或串行接口）。 配置管理器 配置管理器的主要功能是配置 CANopen 从站设备。基于 DS302 的配置管理器存储了所 有的从站设备配置数据文件。从站设备可以在启动过程中自动配置。这样，设备维护和系统 中损坏器件的更换将变得很容易。配置数据需存储在非易失性存储器中。配置管理器作为可 选组件提供。 http://www.bol-system.com 第 11 页 2006-7-28 CANopen产品集萃 中国单片机公共实验室 SDO 管理器 SDO 管理器是另一个可选组件。它可以在一个系统的各个设备之间建立动态自适应的连 接。如果一个设备需要同系统中其他设备建立这样一个连接的话，就要向 SDO 管理器请求一 个 SDO 连接，而 SDO 管理器则会为两个单元分别分配客户和服务 ID。SDO 管理器的优点在于 在运行时很容易将服务设备集成到 CANopen 系统中去，并且，对 SDO 连接进行时间限制也可 以节省资源。 支持 IEC61163-3 运行时系统 其数据接口和程序结构极易让 CANopen 管理软件与 PLC 运行时系统集成，如 3S 的 CoDeSys。 适应不同硬件和运行时系统 通过修改文件可以让 CANopen 管理器软件适应不同的硬件，另外，资源需求也由一个配 置文件控制，在此文件中，可以通过参数配置 TX-PDO, RX-SDO, Client SDO 和 Server SDO 等的数目，这些都可以根据应用的需要来更改。有没有操作系统都可以进行代码的修改。 实现效果 所提供的 CANopen 管理器软件是 C 源码， 并具有完备的文档和例子程序，可以让用户 快速启动工作。 支持的处理器/CAN 控制器/编译器 该软件包是 C 源码的方式提供的，因此可以用在很宽范围的处理器上。有关该软件支持 的微控制器，可查阅网站。 内容清单 z 源代码 z 软件许可证 z 用户手册 z 示例程序 z 技术支持 http://www.bol-system.com 第 12 页 2006-7-28 CANopen产品集萃 中国单片机公共实验室 CANopen 实时软件 —用于开发 CANopen 设备的 CANopen 实时软件 摘要 z 实现基于 DS301 version4.0.2 规范的扩展功能集 z 能快速、简单开发 CANopen 设备（主和从） z 具有综合配置的模块化软件结构，能够裁减 z 明了的结构、简单的编程接口，易于连接应用程序 z 采用通用接口集成到目标系统的操作系统上 z 易于移植到可选的单片机和 CAN 控制器 z 高效率 功能介绍及软件结构 CANopen 实时软件可用于开发 CANopen 从站的全部必要功能，并可开发简单的 CANopen 主站。CANopen 实时软件根据 DS301-Version4.0.2 规范开发。 在 CANopenRT 软件包中，所谓的 CANopen 任务将用来提供相应的功能及服务。该任务将 只在需要提供服务时才启动，这样，软件执行将不会浪费不必要的时间。 CANopen 任务将与应用程序任务定位在同一段内存区域中。 程序接口及对象字典 CANopen 实时接口(CRT)是应用程序的任务与 CANopen 协议栈之间的编程接口。应用程 序传递给 CANopen 协议栈的命令以及 CANopen 协议栈返回给应用程序的命令执行结果、事件 以及紧急状态报文都将通过 CRT 传递。CRT 的核心是基于邮箱实现的。应用程序可以包含多 个任务，每个任务可以独立适用 CRT 接口。 数据将通过对象字典在应用程序和 CANopen 软件间传递。包含有应用程序数据的变量将 可以通过参考地址映射到每个对象字典索引中。另外，用户定义的功能也可以分配到每个应 http://www.bol-system.com 第 13 页 2006-7-28 CANopen产品集萃 中国单片机公共实验室 用对象中。这种方式可以为应用程序提供快速的事件控制功能。将通过信号量保证应用程序 及 CANopen 软件不会同时访问对象字典。 进程数据对象和服务数据对象 根据不同的配置，PDO 支持非同步传输模式（带有事件时钟选项）,同步传输模式(循环 或非循环)以及响应模式（RTR-Only）.PDO 映射可以根据不同的响应时间要求或资源要求， 采用静态或动态方式实现。在缺省方式下 PDO 采用字节传送，也可以采用位进行传送。传送 PDO 可以支持虚拟映射及时间约束。对象可以同时被同时写进多个 PDO。SDO 传输模式可支 持加速,非加速（分段）和按块传输。PDO 和 SDO 的数目只受资源的限制。 网络管理 CANopen 软件支持 DS301 规范中定义的通过引导程序支持所有网络服务的功能。在网络 管理方面扩展了一些功能，用于两种节点监视机制：由主机完成的节点保护以及采用生产者 保护的 heartbeat 机制。 主站功能 在一些较小的 CANopen 系统中，经常只需要一个简单的主站设备启动系统，而无须动用 CANopen 主站/管理器。因此 CANopen 协议软件包凭借自己的目标字典也能创建简单的 CANopen 主站设备功能。这种 CANopen 设备在系统中既能以主站方式也可以从站方式工作， 并借助于配置工具通过对象字典进行配置。不过，此软件包只提供用于 NMT 服务的基本功能。 而另一些功能是不包括在其中的，如控制系统引导、核查是否获得正确的设备、自动下载配 置数据或对节点错误的特定反应，必须由用户来编程。 操作系统支持 所有的操作系统功能由虚拟 OS 调用来打包，后者是包含在一个中心模块中(通用操作环 境，GOE)。CANopen 实时软件能够很容易地移植到可选的操作系统。只要求对旗语和邮箱或 报文序列支持。 规模设定性及硬件适应性 为了保证高水平的可裁减性和适应能力，软件包可以通过中心文件进行配置。配置文件 能够将协议提供的 CANopen 功能最好地适用于客户的应用，用户可以对系统进行最优化配 置。在对软件要求最小的情况下，可以通过修改中心配置文件来适应不同的硬件。 实现效果 CANopenRT 软件包是独立于硬件、以标准的 C 源代码的形式提供，并经过最新的 CiA CANopen 兼容性测试软件的测试。随软件提供的文档和示例程序可以帮助用户迅速启用 CANopenRT 软件。所有例程都可以立即在参考平台上运行(CPU 制造商的评估板)。 http://www.bol-system.com 第 14 页 2006-7-28 CANopen产品集萃 中国单片机公共实验室 如果所用的操作系统有自己的 CAN 驱动，那么需要一个该驱动软件的打包机(wrapper)， 后者可将操作系统的本地驱动移植为 CANopenRT 软件包所希望的驱动接口。 可取得的版本 根据不同的功能，CANopenRT 软件分为两个不同版本（主/从和从）。主/从包含产生 CANopen 从站或简单主站设备所需的全部代码。CANopenRT 软件功能与 CANopen 协议软 件功能相同。 支持的操作系统 目前，CANopenRT 软件可以提供支持下列操作系统的版本: z EUROS 3.19 z VxWorks 5.5 z Microsoft Windows 2000/XP 内容清单 z 源代码 z 软件许可证 z 用户手册 z 示例程序 z 技术支持 http://www.bol-system.com 第 15 页 2006-7-28 CANopen产品集萃 中国单片机公共实验室 CANopen 舰船应用嵌入式软件 CANopen 的海事软件(Maritime Software)适用于舰船应用的 CANopen 设 备的开发，以及那些依据 DSP 302 协议而需要冗余通信机制(redundant commu- nication mechanisms)的应用领域。 重要特点 ■ 全面包括了基于当前海上电子产品、DSP307 1.1 版的 CANopen 帧结构的功能，全面 包括了基于 CANopen 管理器与可编程 CANopen 器件、DS302 3.2 版和 CANopen 标准 DS301 4.02 版的 CANopen 帧结构的功能。 ■ 可以进行 CANopen 海上电子主、从设备的快速开发。 ■ 标准的软件结构，全面的可配置与可增减的能力。 ■ 清晰、简单的编程接口，以整合进应用程序。 ■ 可简单选择微处理器与 CAN 控制器的便携性。 ■ 高效率。 功能概述 由于有着多年 CANopen 通信系统的开发经验，我们已经开发了一个在海洋领域 CANopen 应用的标准，同时也跟领先的海洋自动系统的制造商合作，开发出了 CANopen 舰船应用协议 软件。 该软件包执行的是海上电子产品的 CANopen 帧结构（DSP307 1.1 版），并且 是为海上自动设备的不断增加的安全性 的需要而特别设计的。海事组织的分类要 求通信系统具有独立的故障容错。通过在 两条独立的CAN线上进行冗余通信和临时 主(flying master)的概念，就能支持以 上的要求。 冗余通信 冗余对于单一故障容错的执行是十分必要的，这就要求海事应用的 CANopen 器件通过 两个 CAN 控制器来连接到物理上独立的两条总线上去。对于无故障操作，在两条 CAN 线上都 有传输。我们的 CANopen 海事软件提供了对于 DSP307 的冗余机制的完全的支持(包括发送端 的延迟时间监控)。 处理数据通常都是在两条传输线上传递的。如果一条线出现了故障，系统会无中断的 继续工作而不会丢失数据(主动 CAN 线机制)。由于故障或是关联会在不同的时间在总线上出 现，而与同步传输的要求不符，就整合入了一个延时监视器，以避免当前的信息被旧的信息 所覆盖。 SDO 信息可以在一条或是两条 CAN 总线上传输，相应的握手确认会在接收请求的总线 上给出。 http://www.bol-system.com 第 16 页 2006-7-28 CANopen产品集萃 中国单片机公共实验室 网络管理和功能函数 CANopen 海事软件为两条总线实行的是符合 DSP307 定义的两个单独的 NMT 状态机，并 支持标准的 DS302 3.2 版的临时主和器件启动的功能。此外，还有带过程监控的心跳机制 (heartbeat mechanism)。 可编程接口与对象字典 数据是通过对象字典在 CANopen 软件和应用程序之间进行交互的。每个对象字典输入 可以直接定位一个带应用数据的参考变量。特定应用的调用函数可以链接到每个应用目标 上，并且当这些目标被访问时使能该应用的事件触发信号。这种机制，能够允许对总线端触 发的应用数据，进行直接的、特定应用的反应。基于 CANopen 协议软件的实行，CANopen 海 事软件根据 DS302 和 DSP307 标准，支持扩展的心跳机制的对象字典输入、冗余的配置参数 和临时主的时间参数。 可增减性与特定的硬件调整 由于 CANopen 海事软件包已经提供了海事电子 DSP307 1.1 版中所定义的 CANopen 帧结 构的所有服务与机制，开发者就可以集中精力进行实际应用的创建了。为了保证很高的可增 减性与可调整性，软件包是可以中心配置的。这样，就可以对给定的应用调整协议堆，并且 有效的利用资源。 实现的时间要求 CANopen 海事软件是作为硬件无关的 C 源代码而给出的。所提供的文档和范例程序可以 实现 CANopen 海事软件的快速开始。项目文件给出了范例程序，可以直接整合到相应的编程 器厂商的开发环境中去，所有的范例程序都可以在参考开发平台上（CPU 制造商的开发板或 是 IXXAT 接口板）直接运行。通常对目标硬件应的调整可以在数天内完成，用户自己的应用 可以通过应用范例程序来简化实现。 支持的处理器/CANopen 控制器 CANopen 海事软件是不依赖于硬件的，所以可以用于大量的微处理器和 CAN 控制器。对 下列厂商的微处理器，我们提供了参考的实现方式，包括项目文件和所用的开发环境，这些 可以在相关的开发平台上直接运行。 ■ 英飞凌（Infineon）。 ■ 富士通（Fujistu）。 可用版本 CANopen 海事软件提供两个不同的软件包，包含了不同的函数：从软件包和主/从软件 包。主/从软件包包括全部的函数，能够作为单纯从设备的开发和作为简单主器件的开发。 每个软件包的内容如下表所示： http://www.bol-system.com 第 17 页 2006-7-28 CANopen产品集萃 中国单片机公共实验室 功能 Slave Master Max. Number of Server SDOs 127 127 Max. Number of Client SDOs - 127 Max. Number of PDOs(Tx/Rx) 255 255 Dynamic PDO Mapping x x Maritime Multiplexed PDOs x x SYNC Object C P/C EMERGENCY Object P P/C TIME STAMP Object C P/C NMT Functions S M/S Heartbeat x x ID Configuration according to Predefined Connection Set x x ID Configuration via SDOs x x NMT start-up object (object 1F80H) according to CiA DSP 302 x x Slave assignment network list (object 1F81H) according to CiA DSP-302 - x Redundant Communic