CAN bus高層協(xié)議CANopen的研究以及在模塊化CAN控制器上的實(shí)現(xiàn).pdf

1、作為通用有效可靠及經(jīng)濟(jì)的平臺(tái),CAN總線已經(jīng)廣泛地受到了歡迎.它可以使用于汽車系統(tǒng)、機(jī)械、技術(shù)設(shè)備和工業(yè)自動(dòng)化里幾乎任何類型的數(shù)據(jù)通信.但是,CAN芯片只提供了開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI)中的物理層和鏈路層功能,一般用戶必須直接用驅(qū)動(dòng)程序操作鏈路層,不能直接滿足工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)和產(chǎn)品互連要求.為了以CAN芯片為基礎(chǔ)構(gòu)成完整的工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng),必須制定相應(yīng)的應(yīng)用層協(xié)議,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的組態(tài)、設(shè)備互連和兼容功能.為此目的,在德國成立了"自

2、動(dòng)化CAN用戶和制定商協(xié)會(huì)"(CiA,CAN in Automation),開始著手制定自動(dòng)化CAN的應(yīng)用層協(xié)議CANopen.目前CANopen協(xié)議已經(jīng)被提交歐洲標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)討論,作為一種新的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn).該文詳細(xì)剖析了CANopen應(yīng)用層(CiA DS-301).解釋了CANopen的核心一對(duì)象字典、各類通訊對(duì)象、標(biāo)識(shí)符的分配,以及一些設(shè)備子協(xié)議(Device Profiles).此外,自主開發(fā)設(shè)計(jì)了具有較強(qiáng)通用性的模塊化CAN總

3、線控制器.該CAN總線控制器采用二級(jí)總線的結(jié)構(gòu)形式,即系統(tǒng)總線和I/O總線分離,將其分為CAN節(jié)點(diǎn)控制模塊和I/O模塊兩個(gè)相互獨(dú)立的部分,通過485總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊.用戶可根據(jù)需要靈活組合I/O模塊形成I/O端口,組成完整的CAN節(jié)點(diǎn),其結(jié)構(gòu)靈活,通用性強(qiáng),每個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)可帶的I/O端口增多,使得系統(tǒng)中CAN節(jié)點(diǎn)相對(duì)減少,系統(tǒng)實(shí)時(shí)性大大增強(qiáng).最后,在這個(gè)模塊化CAN總線控制器上實(shí)現(xiàn)了CANopen協(xié)議中從結(jié)點(diǎn)的通訊和網(wǎng)絡(luò)管理功能.并且在