CANOpen輕松入門(mén)之過(guò)程數據對象（PDO）和服務(wù)數據對象（SDO）

　　摘要：CANopen是一種架構在控制局域網(wǎng)路(Controller Area Network, CAN)上的高層通訊協(xié)議，對其協(xié)議的學(xué)習很多人都覺(jué)得有難度，看來(lái)看去都覺(jué)得是云里來(lái)霧里去的，本文將讓CANOpne協(xié)議不再那么神秘，帶你跨過(guò)CANOpen學(xué)習道路的第一道門(mén)檻。

　　應用CANopen時(shí)，需要傳遞的配置信息和應用信息都放在過(guò)程數據對象PDO(Process data object)和服務(wù)數據對象SDO (Service data object)里面。這些對象就和市場(chǎng)上賣(mài)水果的籮筐，大小是一樣的，只是裝的東西(應用數據)不一樣，如圖1所示。這就是CiA301協(xié)議所規定的基礎協(xié)議——“籮筐”，而CiA4xx的子協(xié)議或者用戶(hù)自定義的對象就是“籮筐”里面的東西。

　　圖1 PDO和SDO就像水果籮筐

　　PDO和SDO的通訊區別在于，PDO屬于過(guò)程數據，即單向傳輸，無(wú)需接收節點(diǎn)回應CAN報文來(lái)確認，從通訊術(shù)語(yǔ)上來(lái)說(shuō)是屬于“生產(chǎn)消費”模型。如圖2所示。

　　圖2 生產(chǎn)消費模型

　　而SDO屬于服務(wù)數據，有指定被接收節點(diǎn)的地址(Node-ID)，并且需要指定的接收節點(diǎn)回應CAN報文來(lái)確認已經(jīng)接收，如果超時(shí)沒(méi)有確認，則發(fā)送節點(diǎn)將會(huì )重新發(fā)送原報文。這種通訊方式屬于常見(jiàn)的“服務(wù)器客戶(hù)端”的通信模型，即我們通常所說(shuō)的輪詢(xún)式。如圖3所示。

　　圖3 服務(wù)器客戶(hù)端模型

　　對于PDO和SDO的報文ID分配，為了減少網(wǎng)絡(luò )的組態(tài)工作量，CANopen預定義了強制性的缺省標識符(CAN-ID)分配表，該分配表是基于11位CAN-ID的標準幀格式。將其劃分為4位的功能碼(Function-ID)和7位的節點(diǎn)號(Node-ID)。如圖4所示.

　　圖4 PDO和SDO的預定義連接ID分配

　　在CANopen里也通常把 CAN-ID 稱(chēng)為COB-ID(通信對象編號)。所以我們可以分清楚兩個(gè)易于混淆的名稱(chēng)：

　　COB-ID：Communication Object Identifier,即 CANopen中對某種通訊對象的報文幀ID，即CAN報文的11位ID。代表了一種通訊含義。

　　Node-ID：節點(diǎn)ID號，即CANopen網(wǎng)絡(luò )中的節點(diǎn)地址，CANopen規定了邏輯上最大128個(gè)節點(diǎn)，所以Node-ID最大為128(7位)。

　　COB-ID和Node-ID無(wú)必然聯(lián)系，但在過(guò)程數據對象(PDO)和服務(wù)數據對象(SDO)中，COB-ID中包含了Node-ID。

　　由于需要區分每個(gè)CANopen節點(diǎn)的輸入和輸出，所以PDO分為T(mén)PDO(發(fā)送PDO)和(接收RPDO)，發(fā)送和接收是以CANopen從站節點(diǎn)為參考(如果CAN主站就相反)。TPDO和RPDO分別有4個(gè)數據對象(如TPDO有TPDO1、TPDO2、TPDO3、TPDO4;RPDO有RPDO1、RPDO2、RPDO3、RPDO4)，每種數據對象就是1條CAN報文封裝，如表1所示，這些都是數據收發(fā)的容器，就像圖 1所示，水果籮筐為使用者準備好，就看使用者在里面放什么水果了。

　　而SDO就相對比較簡(jiǎn)單固定，發(fā)起通訊的“問(wèn)”SDO的CAN幀ID就是600h +node-ID，這里的Node-ID是被問(wèn)的節點(diǎn)地址，而被問(wèn)的節點(diǎn)應“答”SDO的CAN幀ID就是580h +node-ID。一般在CANopen網(wǎng)絡(luò )中，只有NMT主機能發(fā)起SDO通訊，進(jìn)行節點(diǎn)參數配置或者關(guān)鍵性參數的傳遞。當然從節點(diǎn)也可以對其他從節點(diǎn)發(fā)起SDO通訊。

　　如表1所示。為CANopen預定義報文的PDO報文和SDO報文中的ID分類(lèi)。使用者務(wù)必牢記!

　　表1 PDO與SDO的CAN-ID定義

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