現場匯流排canopen學習總結筆記
通過對《現場匯流排canopen設計與應用》的學習，總結了一些學習canopen的知識要點，希望能夠對canopen初學者有所幫助。首先讓我介紹一下這本書，原名為德語《canopen----das standardisierte , eingebttete netzwerk》,中文是《現場匯流排canopen設計與應用》。作者，holger zeltwanger ，是can匯流排技術專家，兼任iso國際標準化組織can標準工作組主席，組織領導發布了iso11898系列標準，是can工業的奠基人，2023年創立了cia組織（can in automation）並擔任主席至現在。
本書的內容簡介
介紹作為工業現場匯流排協議重要成員之一的canopen協議和基本原理、規則及相關背景，重點介紹canopen協議的工作機制，力求向讀者展現canopen協議的概貌，使讀者能夠理解為什麼canopen需要制定如此的工作流程。全書分為4個部分：
第一部分由第1~3章組成，主要介紹通訊的基本通訊以及canopen 協議物理層和鏈路層的基本特性（can匯流排）。
第二部分由第4~5章組成，主要介紹canopen的基本核心工作機制和canopen主站裝置的特點。
第三部分由第6~8章組成，主要介紹canopen 應用中的裝置子協議規範。
第四部分，主要介紹canopen 協議的應用及除錯的方法和工具。
很榮幸，我手上看的這本書是holger 親筆簽名的書，讀起來的感覺就是不一樣。哈哈。
閒話少說，直入主題。因為我也算是學習canopen 的小白，主要採用總結歸納知識點的方式來讀。以下就是總結了canopen的主要知識點和一些自己的理解。
書看一遍，剛入味，各種不懂；再看一遍，重新理解之前不明白的，整合知識點，將其聯絡起來。
首先我覺得還是先看一下can匯流排，了解什麼叫can ，即can匯流排的基本定義、基本原理、can協議等等，從而了解得知can協議主要是針對物理層與資料鏈路層的協議規範。其中比較重要的知識點有：
can匯流排上的電平；
can控制器；
can報文的格式、其中資料幀重點熟悉；
can匯流排錯誤檢測等。
然後，再進入《現場匯流排canopen設計與應用》 的學習。
第一章，了解通訊層模型、相容性等級、以及物件的描述和定義。
相容性等級包括：不相容、相容、共存、匹配、合作、相容、可互換。相容級別逐漸公升高，可互換為最高端。
為了達到各種不同的相容性等級，所有的過程資料、配置引數的診斷資訊都必須用同乙個物件模型來描述，canopen規範用通過3套屬性來描述乙個物件：
1.物件描述---包括物件名稱及其唯一的識別符號（索引）
2.入口描述---可以為陣列和記錄（子索引）
3.值定義描述---詳細規定了物件的含義
其中物件的描述與定義中的入口描述裡新的理解點是：如果入口描述為變數，其子索引總是00h，陣列和記錄的子索引00h的資料型別通常為unsigned8, 並且是最高子索引。
第2章物理層
主要有位定時和位填充、高速收發器、網路拓撲結構、聯結器。
canopen 的物理層相當於can控制器中採用的子層pls（物理訊號）、mau（介質訪問單元）和mdi（介質專用介面），這些子層均位於驅動模組中並通過聯結器和電纜實現。
位定時其實就是針對各種不同的資料傳輸速率設定的取樣點。分為4個部分：同步段、傳播段、相位段1和相位段2。而位定時的取樣點恰好介於相位段1和2之間。
位填充可以表示為5個相同極性的位後面插入乙個不同極性的填充位，而根據第3章裡報文格式中得知，位填充只適合對幀起始sof 到crc場之間的範圍內的資料進行處理。填充位可以由接收can控制器自動去除填充，因此can報文物理層上的長度取決於待傳輸的位格式。
收發器晶元具有乙個rx引腳和乙個tx引腳，這些引腳可直接將二進位制訊號輸入到can控制器中或微控制器中的can模組，can_h can_l埠直接與兩條匯流排導線連線。另外使用者可以利用乙個外部電阻，通過乙個可選埠來改變脈衝沿斜率。
網路拓撲結構 iso11898-2 標準規定了一種帶2個終端電阻的線性匯流排結構，在匯流排兩端接上終端電阻可以避免導線上的訊號反射。注意終端電阻的使用，匯流排導線的長度和類別選擇。
聯結器採用9針d-sub聯結器的引腳分布。
第三章主要有報文格式和錯誤的檢測、限制和處理。
3.1 報文格式
can 規範定義，隱性電平的邏輯為1，顯性電平邏輯為0. 有乙個助記的是：顯靈（顯零），記住乙個，另乙個當然知道是隱1了。
can匯流排上傳輸的幀有4個型別：資料幀、遠端幀、錯誤幀、超載幀。
標準格式的資料幀組成：
幀起始（sof）：指示乙個資料幀和遠端幀的開始，包含乙個確定的顯性位。
識別符號場（can-id）：識別符號場由11位組成，用於表示確定的待傳輸訊息，數值作侍傳輸訊息的優先順序。
遠端傳輸請求位（rtr）：用於區分資料幀還是遠端幀。當為顯性時傳輸資料幀，隱性為遠端幀。
控制段：由6位組成，其中有4位dlc （資料長度**）。dlc表示此幀在資料段中的傳輸位元組數。
資料段：0~8位元組，包含此幀傳輸的實際有效資訊。
crc段：迴圈冗餘校驗。用來識別是否接收錯誤的資料。
應答段：應答間隙位的電平值可以用來提示本網路中沒有接收器正確收到了當前傳送的訊息。
幀結束： 由7位隱性電平的位組成。
幀間空間（itm）已經不屬於前一條幀的組成單元。
錯誤幀： 主動錯誤標誌由6個連續顯性電平的位組成，這違反了can填充規則，所以網路中所有的裝置都可以識別出這種錯誤標誌。由主動錯誤標誌轉為被動錯誤標誌。
錯誤界定符由8個隱性電平位組成，用於結束錯誤幀。
過載幀：通常由尚未處理完上一幀訊息的can控制器發出，可以用於延遲網路中其他裝置傳送下一條訊息。過載標誌由6個連續顯性電平位組成，且必須在幀空間itm的前兩個位之內開始。
過載界定符由8個隱性電平組成，用於結束過載幀。 過載幀不會影響錯誤計數器的讀數，這接收錯誤計數器rec在傳送過載標誌檢測到的位錯誤 rec不加1的原因吧。
can位資訊的傳輸使用不歸零編碼（nrz）的方式。
nrz:訊號電平的一次反轉代表1，電平不變化表示0，並且在表示完乙個碼元後，電壓不需回到0.
好處是在乙個位時間間隔裡，只需要進行一次掃瞄就可以檢測到電平。缺點是當出現一些極性相同的連續位時，沒有可用的訊號邊沿來同步接收器。
can匯流排仲裁與填充原理需要注意。
3.2錯誤的檢測、限制和處理
有5種檢測機制檢測錯誤：
位錯誤填充規則錯誤
crc錯誤
應答錯誤
格式錯誤
所有can協議控制器都內建兩個錯誤計數器，乙個接收錯誤計數器rec，乙個是傳送錯誤計數器tec。
錯誤計數器的值大於127小於255時，裝置進入被動錯誤狀態；當錯誤計數器的值小於127時，裝置處於主動錯誤狀態；當錯誤計數器大於255時，裝置進入匯流排脫離（busoff）狀態。
錯誤計數器的增減規定有8個。
如果某一過載幀中檢測出錯誤，剛只有處於錯誤主動狀態的裝置才能允許傳送乙個錯誤標誌。
第4章，應用層，為重點章。
主要包含知識點基本原理、通訊物件、物件字典、網路管理系統、can識別符號分配、節點id分配。
4.1 基本原理
為了便於統一觀察canopen裝置，我們引入一種基本的裝置模型，其包含：通訊單元、應用過程、物件字典。
通訊單元由can收發器、can控制器和canopen協議棧組成，協議棧中包括通訊物件（pdo和sdo）和狀態機。
物件字典是應用單元與通訊單元之間的介面，實際上是裝置的所有引數列表。
canopen協議中定義了3種不同型別的通訊關係：分別為主機-從機模型、客戶端-服務端模型以及生產者-消費者模型。
主機-從機模型僅用於網路管理（nmt），每組主機-從機模型都需要乙個can識別符號。
客戶端-伺服器描述的是兩個裝置之間的通訊關係。需要兩個can識別符號，只用於sdo通訊。
生產者-消費者模型描述乙個生產者和乙個或多個消費者的一對多通訊關係，只需要乙個can識別符號。
4.2 通訊物件
canopen應用層詳細描述了各種不同型別的通訊物件（cob），分4種型別：
過程資料物件（pdo）
服務資料物件（sdo）
預定義物件
網路管理物件
過程資料物件（pdo）：
1.通訊引數
通訊引數用來描述pdo特性。通訊引數按照定義好的位址儲存在裝置物件，使用者可以通過服務資料物件對通訊引數進行訪問。
通訊引數記錄有5個可用的子條目：cob識別符號、傳輸型別、禁止時間、事件計數器和同步初始值。前兩項為必選。
2.pdo的can識別符號
cob識別符號（cob-id）位於通訊引數的子索引01h上，cob識別符號是乙個32位值，0~10位是can標準幀識別符號。只有在預操作狀態下才能對pdo的cob識別符號進行訪問。
3.pdo鏈路
如果使用生產者-消費者模型在不可程式設計的nmt從機之間直接進行資料交換，使用者還必須為這些從機配置適當的can識別符號，使生產者的can識別符號和消費者的can識別符號一致，這種方法叫做pdo鏈路。
4.pdo 的通訊型別
pdo的通訊型別有事件驅動、遠端請求或輪詢、同步傳輸。
事件驅動是當輸入值發生改變的時候，資料立即被傳送出去。
pdo通訊引數索引02h為pdo 傳輸型別，其定義了觸發tpdo傳輸或處理收到的rpdo的方法。
傳輸型別有 0 ， 1~240 ， 241~251 ，252 ，253 ，254、255 。書中的表4.2 pdo傳輸型別 「×」 表示選中的型別，而並非是不支援的意思。
5.禁止時間和事件計時器
禁止時間（子索引03h）的功能相當於pdo傳送過濾器，在pdo輸入資料第一次變化時，無等待地直接傳送該pdo資料，之後pdo輸入資料再發生變化時就不會立即觸發pdo傳送。禁止時間可以避免pdo占用全部匯流排頻寬，從而妨礙傳送最低優先順序的pdo 。
子索引（05h）為非同步pdo傳輸設定乙個事件計時器。
子索引06h（同步初始值）定義了同步計數器的初始值，在傳輸同步資訊時，同步計數器不斷遞增以進行同步。
6.pdo通訊的優化
在優化中具有決定性意義的是保留足夠的匯流排頻寬可供其他功能使用。
代數主要知識點總結
初中代數知識點歸納 一 一次函式圖象 y kx b 一次函式的圖象可以由k b的正負來決定 k大於零是一撇 由左下至右上，增函式 k小於零是一捺 由右上至左下，減函式 b等於零必過原點 b大於零交點 指圖象與y軸的交點 在上方 指x軸上方 b小於零交點 指圖象與y軸的交點 在下方 指x軸下方 其圖象...
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