CAN及CANOPEN协议解析

CANopen协议讲解一、引言CANopen是一种基于CAN总线的通信协议，用于实现分布式控制系统中的设备之间的通信。

本协议旨在详细介绍CANopen协议的基本原理、通信机制、数据结构和应用领域。

二、协议概述1. 协议定义：CANopen是一种开放的、标准化的通信协议，用于实现CAN总线上的设备之间的通信和数据交换。

2. 协议特点：a. 灵活性：CANopen协议支持多种数据类型和通信方式，适用于不同的应用场景。

b. 可扩展性：协议定义了一系列标准对象和服务，可以根据实际需求进行扩展和定制。

c. 实时性：CANopen协议采用基于事件驱动的通信机制，支持实时数据传输和处理。

d. 可靠性：协议提供了错误检测和纠正机制，保证通信的可靠性和稳定性。

三、通信机制1. 帧格式：CANopen协议使用标准的CAN数据帧格式进行通信，包括标识符、数据长度码和数据域等字段。

2. 节点地址：每个CANopen设备都有一个唯一的节点地址，用于识别和寻址设备。

3. 通信对象：CANopen协议定义了一系列标准对象，包括数据对象、远程对象和服务对象等，用于实现设备之间的数据交换和控制。

4. 状态机：CANopen设备通过状态机进行通信管理，包括节点状态、网络状态和通信状态等。

四、数据结构1. 数据类型：CANopen协议支持多种数据类型，包括布尔型、整型、浮点型、字符串型等。

2. 对象字典：CANopen设备使用对象字典来管理和存储数据对象，包括输入对象、输出对象和配置对象等。

3. PDO：PDO（Process Data Object）用于实现实时数据传输和同步控制，包括TPDO（Transmit PDO）和RPDO（Receive PDO）两种类型。

五、应用领域1. 工业自动化：CANopen协议广泛应用于工业自动化领域，用于实现分布式控制系统中的设备之间的通信和数据交换。

2. 汽车电子：CANopen协议被用于汽车电子系统中，如发动机控制、车身控制、底盘控制等。

CANopen协议CAN总线的通信协议CANopen协议是一种广泛应用于现代工业自动化领域的通信协议，它基于CAN总线技术，为设备之间的通信提供了一套规范和标准化的方式。

本文将介绍CANopen协议的基本原理、通信对象和通信过程。

一、CANopen协议的基本原理CANopen协议是建立在CAN总线之上的，因此首先需要了解CAN总线的基本原理。

CAN总线是一种多主机、多从机的串行通信系统。

它采用差分信号传输的方式，具有低成本、抗干扰能力强、可靠性高等特点。

CANopen协议基于CAN总线，定义了一系列的对象字典和通信服务，用于设备之间的数据交换和控制。

设备可以根据对象字典的内容来读取和写入数据，也可以通过通信服务来实现不同设备之间的通信。

二、CANopen协议的通信对象CANopen协议定义了丰富的通信对象，包括节点、对象字典和数据类型等。

其中，节点是CANopen网络中的实体，可以是主控节点或从节点。

主控节点负责整个网络的管理和控制，而从节点则负责执行具体的任务。

对象字典是CANopen协议的核心，它存储了设备的参数、状态和控制信息等。

对象字典中的每个对象都有一个唯一的标识符，用于标识该对象的类型和属性。

通过读取和写入对象字典中的数据，设备之间可以进行数据交换和共享。

CANopen协议还定义了一系列的数据类型，如布尔型、整型、实型和字符串型等。

这些数据类型可以用于描述设备的各种参数和状态，同时也可以作为通信对象的数据格式。

三、CANopen协议的通信过程CANopen协议的通信过程可以分为以下几个步骤：1. 初始化：CANopen网络在启动时需要进行初始化，包括网络配置、节点配置和通信参数的设置。

2. 启动：主控节点向从节点发送启动命令，从节点根据接收到的命令进行初始化和配置，并报告自身的状态。

3. 数据传输：设备之间通过读取和写入对象字典来进行数据的传输。

主控节点可以向从节点发送读取或写入对象的命令，从节点则根据命令进行相应的操作并回复结果。

根据DS301的内容进行介绍1、CAN总线CAN标准报文2、CANopen应用层协议CANopen 协议不针对某种特别的应用对象，具有较高的配置灵活性，高数据传输能力，较低的实现复杂度。

同时，CANopen 完全基于CAN 标准报文格式，而无需扩展报文的支持，最多支持127个节点，并且协议开源。

一个标准的CANopen 节点（下图），在数据链路层之上，添加了应用层。

该应用层一般由软件实现，和控制算法共同运行在实时处理单元内。

一个标准的CANopen 节点CANopen 应用层协议细化了CAN 总线协议中关于标识符的定义。

定义标准报文的11 比特标识符中高4 比特为功能码，后7 比特为节点号，重命名为通讯对象标识符（COB-ID）。

功能码将所有的报文分为7个优先级，按照优先级从高至低依次为：网络命令报文（NMT）同步报文（SYNC）紧急报文（EMERGENCY）时间戳（TIME）过程数据对象（PDO）服务数据对象（SDO）节点状态报文（NMT Err Control）7 位的节点号则表明CANopen 网络最多可支持127个节点共存（0 号节点为主站）。

下表给出了各报文的COB-ID 范围。

NMT 命令为最高优先级报文，由CANopen 主站发出，用以更改从节点的运行状态。

SYNC 报文定期由CANopen 主站发出，所有的同步PDO 根据SYNC报文发送。

EMERGENCY报文由出现紧急状态的从节点发出，任何具备紧急事件监控与处理能力的节点会接收并处理紧急报文。

TIME 报文由CANopen 主站发出，用于同步所有从站的内部时钟。

PDO 分为4 对发送和接收PDO，每一个节点默认拥有4对发送PDO 和接收PDO，用于过程数据的传递。

SDO 分为发送SDO 和接收SDO，用于读写对象字典。

MT Error Control报文由从节点发出，用以监测从节点的运行状态。

状态机CANopen 的每一个节点都维护了一个状态机。

一、C A N-B U S介绍1．CAN的基本概念、特点CAN是ControllerAreaNetwork的缩写（以下称为CAN），是ISO*1国际标准化的串行通信协议。

CAN协议如表3所示涵盖了ISO规定的OSI基本参照模型中的传输层、数据链路层及物理层。

CAN协议中关于ISO/OSI基本参照模型中的传输层、数据链路层及物理层，具体有哪些定义如图所示。

.ISO/OSI基本参照模型【注】*1OSI：OpenSystemsInterconnection（开放式系统间互联）CAN的特点CAN协议具有以下特点。

(1)多主控制在总线空闲时，所有的单元都可开始发送消息（多主控制）。

最先访问总线的单元可获得发送权。

(2)消息的发送在CAN协议中，所有的消息都以固定的格式发送。

总线空闲时，所有与总线相连的单元都可以开始发送新消息。

两个以上的单元同时开始发送消息时，根据标识符（Identifier以下称为ID）决定优先级。

ID并不是表示发送的目的地址，而是表示访问总线的消息的优先级。

两个以上的单元同时开始发送消息时，对各消息ID的每个位进行逐个仲裁比较。

仲裁获胜（被判定为优先级最高）的单元可继续发送消息，仲裁失利的单元则立刻停止发送而进行接收工作。

(3)系统的柔软性与总线相连的单元没有类似于“地址”的信息。

因此在总线上增加单元时，连接在总线上的其它单元的软硬件及应用层都不需要改变。

(4)通信速度根据整个网络的规模，可设定适合的通信速度。

在同一网络中，所有单元必须设定成统一的通信速度。

即使有一个单元的通信速度与其它的不一样，此单元也会输出错误信号，妨碍整个网络的通信。

不同网络间则可以有不同的通信速度。

(5)远程数据请求可通过发送“遥控帧”请求其他单元发送数据。

(6)错误检测功能·错误通知功能·错误恢复功能所有的单元都可以检测错误（错误检测功能）。

检测出错误的单元会立即同时通知其他所有单元（错误通知功能）。

CAN总线与CANOpen协议一CAN总线简介1．1 引言在20世纪90年代的汽车研究领域，采用总线分布式控制获得了很大的成功。

用户要求汽车的控制系统具有优越的性能以保证汽车的安全性和舒适性，因此越来越多的具有超强计算能力的电子设备加载在汽车上。

这就要求不同的电子设备之间能够进行通信和数据交换，以达到信息共享协调工作的目的。

德国的博世公司（Bosch）率先将CAN总线（Controller Area Network）应用于汽车电子控制系统，解决了控制系统的部件之间的以及控制系统与测试设备主机的数据交换问题，替代了原有网络（用于车体控制的LIN网络、用于厂内环境控制的MOST 网络及原有车内通信的Flecray网络等）实现的功能。

由于其独特的设计思想和高可靠性，在不同总线标准的竞争中获得了广泛的认可，并逐渐成为汽车最基本的控制网络，广泛应用于火车、机器人、楼宇控制、机械制造、数字机床、医疗器械、自动化仪表等领域。

图1.1 早期的ECU（汽车电子控制单元）通信CAN总线是一种串行通信协议，具有较高的通信速率的和较强的抗干扰能力，可以作为现场总线应用于电磁噪声较大的场合。

由于CAN总线本身只定义ISO/OSI模型中的第一层（物理层）和第二层（数据链路层），通常情况下CAN 总线网络都是独立的网络，所以没有网络层。

在实际使用中，用户还需要自己定义应用层的协议，因此在CAN总线的发展过程中出现了各种版本的CAN应用层协议，现阶段最流行的CAN应用层协议主要有CANopen、DeviceNet和J1939等协议。

图1.2 基于总线（CAN）的ECU通信1.2 CAN总线的特点CAN总线并不采用物理地址的模式传送数据，而是每个消息有自己的标识符用来识别总线上的节点。

标识符主要有2个功能：消息滤波和消息优先级确定。

节点利用标识符确定是否接收总线上的传送的消息当有2个或更多节点需要传送数据时，根据标识符确定消息的优先级。

CANopen协议讲解CANopen是一种基于CAN总线的通信协议，用于工业自动化领域中设备之间的数据交换和控制。

它是由CAN in Automation (CiA)组织开发和维护的，目前已成为工业领域最常用的开放式通信协议之一。

本文将详细介绍CANopen协议的基本原理、通信结构、数据通信方式以及应用领域等内容。

1. CANopen协议的基本原理CANopen协议基于CAN总线，采用了面向对象的通信模型。

它将设备抽象为对象，每个对象具有唯一的标识符，通过读写对象字典中的数据来实现设备之间的通信。

CANopen协议还定义了一套标准的通信服务和对象类型，使得不同厂商的设备可以互相兼容和交互。

2. CANopen协议的通信结构CANopen协议采用了主从式的通信结构，其中一个节点作为主节点，其他节点作为从节点。

主节点负责控制总线的访问和数据传输，从节点负责接收和响应主节点的指令。

主节点和从节点之间的通信通过报文进行，包括数据报文和远程帧。

3. CANopen协议的数据通信方式CANopen协议支持多种数据通信方式，包括点对点通信、广播通信和组播通信。

点对点通信是指主节点与特定从节点之间的通信，广播通信是指主节点向所有从节点发送相同的指令，组播通信是指主节点向特定组内的从节点发送指令。

4. CANopen协议的对象字典CANopen协议使用对象字典来存储设备的数据和配置信息。

对象字典是一个由多个对象组成的数据结构，每个对象包含了标识符、数据类型、访问权限等信息。

通过读写对象字典中的数据，可以实现设备之间的数据交换和控制。

5. CANopen协议的应用领域CANopen协议广泛应用于工业自动化领域，包括机械设备、工厂自动化、物流系统等。

它提供了可靠的数据传输和实时性能，适用于各种复杂的控制和监测应用。

CANopen协议还支持设备的配置和诊断功能，使得系统维护和故障排除更加方便。

总结：CANopen协议是一种基于CAN总线的通信协议，用于工业自动化领域中设备之间的数据交换和控制。

竭诚为您提供优质文档/双击可除can总线与canopen协议篇一：•canopen协议讲解根据ds301的内容进行介绍1、can总线can标准报文2、canopen应用层协议canopen协议不针对某种特别的应用对象，具有较高的配置灵活性，高数据传输能力，较低的实现复杂度。

同时，canopen完全基于can标准报文格式，而无需扩展报文的支持，最多支持127个节点，并且协议开源。

一个标准的canopen节点（下图），在数据链路层之上，添加了应用层。

该应用层一般由软件实现，和控制算法共同运行在实时处理单元内。

一个标准的canopen节点canopen应用层协议细化了can总线协议中关于标识符的定义。

定义标准报文的11比特标识符中高4比特为功能码，后7比特为节点号，重命名为通讯对象标识符（cob-id）。

功能码将所有的报文分为7个优先级，按照优先级从高至低依次为：网络命令报文（nmt）同步报文（sync）紧急报文（emeRgency）时间戳（time）过程数据对象（pdo）服务数据对象（sdo）节点状态报文（nmterrcontrol）7位的节点号则表明canopen网络最多可支持127个节点共存（0号节点为主站）。

下表给出了各报文的cob-id范围。

nmt命令为最高优先级报文，由canopen主站发出，用以更改从节点的运行状态。

sync报文定期由canopen主站发出，所有的同步pdo根据sync报文发送。

emeRgency报文由出现紧急状态的从节点发出，任何具备紧急事件监控与处理能力的节点会接收并处理紧急报文。

time报文由canopen主站发出，用于同步所有从站的内部时钟。

pdo分为4对发送和接收pdo，每一个节点默认拥有4对发送pdo和接收pdo，用于过程数据的传递。

sdo分为发送sdo和接收sdo，用于读写对象字典。

mterrorcontrol报文由从节点发出，用以监测从节点的运行状态。

状态机canopen的每一个节点都维护了一个状态机。

一、CAN—BUS介绍1．CAN的基本概念、特点CAN 是Controller Area Network的缩写(以下称为CAN），是ISO＊1国际标准化的串行通信协议。

CAN 协议如表3 所示涵盖了ISO 规定的OSI 基本参照模型中的传输层、数据链路层及物理层.CAN 协议中关于ISO/OSI 基本参照模型中的传输层、数据链路层及物理层，具体有哪些定义如图所示。

ISO/OSI 基本参照模型【注】*1 OSI：Open Systems Interconnection （开放式系统间互联）CAN的特点CAN 协议具有以下特点。

(1) 多主控制在总线空闲时，所有的单元都可开始发送消息（多主控制)。

最先访问总线的单元可获得发送权。

(2) 消息的发送在CAN 协议中，所有的消息都以固定的格式发送。

总线空闲时,所有与总线相连的单元都可以开始发送新消息。

两个以上的单元同时开始发送消息时，根据标识符（Identifier 以下称为ID）决定优先级。

ID 并不是表示发送的目的地址,而是表示访问总线的消息的优先级。

两个以上的单元同时开始发送消息时，对各消息ID 的每个位进行逐个仲裁比较。

仲裁获胜(被判定为优先级最高）的单元可继续发送消息,仲裁失利的单元则立刻停止发送而进行接收工作。

（3) 系统的柔软性与总线相连的单元没有类似于“地址"的信息。

因此在总线上增加单元时，连接在总线上的其它单元的软硬件及应用层都不需要改变。

（4）通信速度根据整个网络的规模，可设定适合的通信速度。

在同一网络中，所有单元必须设定成统一的通信速度。

即使有一个单元的通信速度与其它的不一样，此单元也会输出错误信号,妨碍整个网络的通信.不同网络间则可以有不同的通信速度。

（5) 远程数据请求可通过发送“遥控帧" 请求其他单元发送数据.(6) 错误检测功能·错误通知功能·错误恢复功能所有的单元都可以检测错误(错误检测功能）。

目录1. CAN及CANOPen的概述 (2)1.1 CAN及CANopen的基本概念 (2)1.2 CAN优势 (2)1.3 CAN的硬件概述 (3)1.3 硬件说明 (3)2. 协议介绍 (5)2.1 模型介绍 (5)2.2 CANopen协议 (5)2.3 CANopen (5)2.3.1 对象字典 (6)2.3.2 CANopen通讯 (8)2.4 CANopen 专有名词 (10)1. CAN及CANOPen的概述1.1CAN及CANopen的基本概念CAN：最早的现场总线、最广泛应用的现场总线。

CAN 现场总线技术是集自动控制技术、通讯技术、传感技术、计算机技术、诊断技术、微电子技术、网络技术等于一体，是个革命性的技术，正被广泛应用于自动化各个领域。

CANopen是CIA 定义的最为成功的 CAN 应用层协议，在基于 CAN 的自动化系统中居于领导地位， CANOpen是一种架构在控制局域网路（Controller Area Network, CAN）上的高层通讯协定，包括通讯子协定及设备子协定。

CANopen 实现了OSI模型中的网络层以上（包括网络层）的协定。

CANopen 标准包括寻址方案、数个小的通讯子协定及由设备子协定所定义的应用层。

1.2CAN优势1.节约布线成本，减少布线时间，减小出错机率（对于大型设备尤为突出，如果当驱动器、变频器、传感器等放置到现场的话，可以节省大量的电缆费用）2. 实时性更高（比传递 485 通讯速度大大提高，是 485 通讯速度的 100 倍左右，且避免了 485 通讯方式的多控制器之间交换方式，直接由一个 PLC 来协调处理，实时性大为提高）3. 物理层非常稳定4. CAN产品尺寸小，节省空间5. 价格低6.高速的数据传输速率高达 1Mbit/s7.CAN 协议最大的特点是废除了传统的站地址编码，代之以对数据通信数据块进行编码，可以多主方式工作；8. CAN 采用非破坏性仲裁技术，当两个节点同时向网络上传送数据时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响地继续传输数据，有效避免了总线冲突9.任何一个节点均可自动发送报文，不需主站询问；10.可根据报文的 ID 决定接收或屏蔽该报文11.可靠的错误处理和检错机制12.可选择对网络进行三种操作：无处理、停止故障从站、停止整个网络13.CAN 节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，切断它与总线的联系，以使总线上其它操作不受影响14.发送的信息遭到破坏后可自动重发15.节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能16.报文不包含源地址或目标地址，仅用标识符来指示功能信息优先级信息17.CAN 可以点对点、一点对多点（成组）及全局广播集中方式传送和接受数据；1.3CAN的硬件概述1.3硬件说明CAN 总线物理层没有严格规定，能够使用多种物理介质例如双绞线光纤等，最常用的就是双绞线信号，使用差分电压传送（常用总线收发器），两条信号线被称为CAN_H 和CAN_L ，静态时均是 2.5V 左右，此时状态表示为逻辑 1，也可以叫做隐位，用CAN_H 比CAN_L 高表示逻辑 0 ，称为显位，此时通常电压值为 CAN_H = 3.5V 和 CAN_L=1.5V，竞争时显位优先。

can报文实例解析和canopen报文实例解析CAN（Controller Area Network）是一种用于汽车和其他工业应用的通讯协议。

它使用多主站结构，允许多个节点同时通讯。

而CANopen是CAN协议的一个应用层协议，用于扩展CAN通讯的应用范围。

对于CAN报文实例解析，它涉及到对实际接收到的CAN报文的解析过程。

这通常包括以下几个步骤：1.帧接收：当CAN控制器接收到一个帧时，它会将其存储在缓冲区中。

2.错误检查：CAN控制器会对接收到的帧进行错误检查，包括检查位错误、填充错误等。

3.帧处理：如果帧通过了错误检查，控制器会将其发送到应用层进行处理。

4.应用层解析：在应用层，根据CANopen协议或其他相关协议，解析出帧中的数据，并将其转换为有意义的信息。

对于CANopen报文实例解析，它是在CANopen协议的基础上进行的。

CANopen 定义了设备如何通过CAN总线进行通讯，包括设备如何发送和接收数据，以及如何处理错误等。

在CANopen报文实例解析中，通常需要遵循以下步骤：1.设备识别：首先确定接收到的CAN帧是哪个设备的消息。

2.节点通讯管理：根据CANopen协议，处理节点之间的通讯，包括数据请求和响应等。

3.数据解析：根据设备的对象字典（Object Dictionary）解析出实际的数据。

对象字典定义了设备中各种参数的地址和类型。

4.应用处理：将解析出的数据应用到实际的应用中，例如控制设备的动作等。

总的来说，无论是普通的CAN报文实例解析还是CANopen报文实例解析，关键在于正确地解析出帧中的数据，并根据相关协议进行相应的处理。

在实际应用中，解析过程可能会根据具体的设备和需求有所不同。

一、CAN-BUS介绍1．CAN的基本概念、特点CAN 是Controller Area Network的缩写（以下称为CAN），是ISO*1国际标准化的串行通信协议。

CAN 协议如表3 所示涵盖了ISO 规定的OSI 基本参照模型中的传输层、数据链路层及物理层。

CAN 协议中关于ISO/OSI 基本参照模型中的传输层、数据链路层及物理层，具体有哪些定义如图所示。

. ISO/OSI 基本参照模型【注】*1 OSI：Open Systems Interconnection （开放式系统间互联）CAN的特点CAN 协议具有以下特点。

(1) 多主控制在总线空闲时，所有的单元都可开始发送消息（多主控制）。

最先访问总线的单元可获得发送权。

(2) 消息的发送在CAN 协议中，所有的消息都以固定的格式发送。

总线空闲时，所有与总线相连的单元都可以开始发送新消息。

两个以上的单元同时开始发送消息时，根据标识符（Identifier 以下称为ID）决定优先级。

ID 并不是表示发送的目的地址，而是表示访问总线的消息的优先级。

两个以上的单元同时开始发送消息时，对各消息ID 的每个位进行逐个仲裁比较。

仲裁获胜（被判定为优先级最高）的单元可继续发送消息，仲裁失利的单元则立刻停止发送而进行接收工作。

(3) 系统的柔软性与总线相连的单元没有类似于“地址”的信息。

因此在总线上增加单元时，连接在总线上的其它单元的软硬件及应用层都不需要改变。

(4) 通信速度根据整个网络的规模，可设定适合的通信速度。

在同一网络中，所有单元必须设定成统一的通信速度。

即使有一个单元的通信速度与其它的不一样，此单元也会输出错误信号，妨碍整个网络的通信。

不同网络间则可以有不同的通信速度。

(5) 远程数据请求可通过发送“遥控帧”请求其他单元发送数据。

(6) 错误检测功能·错误通知功能·错误恢复功能所有的单元都可以检测错误（错误检测功能）。

检测出错误的单元会立即同时通知其他所有单元（错误通知功能）。

一、CAN—BUS介绍1．CAN的基本概念、特点CAN 是Controller Area Network的缩写（以下称为CAN），是ISO*1国际标准化的串行通信协议。

CAN 协议如表3 所示涵盖了ISO 规定的OSI 基本参照模型中的传输层、数据链路层及物理层。

CAN 协议中关于ISO/OSI 基本参照模型中的传输层、数据链路层及物理层,具体有哪些定义如图所示。

ISO/OSI 基本参照模型【注】*1 OSI：Open Systems Interconnection (开放式系统间互联）CAN的特点CAN 协议具有以下特点.(1) 多主控制在总线空闲时，所有的单元都可开始发送消息（多主控制）。

最先访问总线的单元可获得发送权。

（2）消息的发送在CAN 协议中,所有的消息都以固定的格式发送。

总线空闲时，所有与总线相连的单元都可以开始发送新消息.两个以上的单元同时开始发送消息时,根据标识符（Identifier 以下称为ID）决定优先级。

ID 并不是表示发送的目的地址，而是表示访问总线的消息的优先级。

两个以上的单元同时开始发送消息时，对各消息ID 的每个位进行逐个仲裁比较。

仲裁获胜（被判定为优先级最高）的单元可继续发送消息，仲裁失利的单元则立刻停止发送而进行接收工作。

（3) 系统的柔软性与总线相连的单元没有类似于“地址”的信息.因此在总线上增加单元时，连接在总线上的其它单元的软硬件及应用层都不需要改变。

（4) 通信速度根据整个网络的规模，可设定适合的通信速度。

在同一网络中，所有单元必须设定成统一的通信速度.即使有一个单元的通信速度与其它的不一样，此单元也会输出错误信号，妨碍整个网络的通信.不同网络间则可以有不同的通信速度.（5) 远程数据请求可通过发送“遥控帧”请求其他单元发送数据.(6）错误检测功能·错误通知功能·错误恢复功能所有的单元都可以检测错误(错误检测功能）。

检测出错误的单元会立即同时通知其他所有单元(错误通知功能)。

一、CAN-BUS介绍1．CAN的基本概念、特点CAN 是Controller Area Network的缩写（以下称为CAN），是ISO*1国际标准化的串行通信协议。

CAN 协议如表3 所示涵盖了ISO 规定的OSI 基本参照模型中的传输层、数据链路层及物理层。

CAN 协议中关于ISO/OSI 基本参照模型中的传输层、数据链路层及物理层，具体有哪些定义如图所示。

. ISO/OSI 基本参照模型【注】*1 OSI：Open Systems Interconnection （开放式系统间互联）CAN的特点CAN 协议具有以下特点。

(1) 多主控制在总线空闲时，所有的单元都可开始发送消息（多主控制）。

最先访问总线的单元可获得发送权。

(2) 消息的发送在CAN 协议中，所有的消息都以固定的格式发送。

总线空闲时，所有与总线相连的单元都可以开始发送新消息。

两个以上的单元同时开始发送消息时，根据标识符（Identifier 以下称为ID）决定优先级。

ID 并不是表示发送的目的地址，而是表示访问总线的消息的优先级。

两个以上的单元同时开始发送消息时，对各消息ID 的每个位进行逐个仲裁比较。

仲裁获胜（被判定为优先级最高）的单元可继续发送消息，仲裁失利的单元则立刻停止发送而进行接收工作。

(3) 系统的柔软性与总线相连的单元没有类似于“地址”的信息。

因此在总线上增加单元时，连接在总线上的其它单元的软硬件及应用层都不需要改变。

(4) 通信速度根据整个网络的规模，可设定适合的通信速度。

在同一网络中，所有单元必须设定成统一的通信速度。

即使有一个单元的通信速度与其它的不一样，此单元也会输出错误信号，妨碍整个网络的通信。

不同网络间则可以有不同的通信速度。

(5) 远程数据请求可通过发送“遥控帧”请求其他单元发送数据。

(6) 错误检测功能·错误通知功能·错误恢复功能所有的单元都可以检测错误（错误检测功能）。

检测出错误的单元会立即同时通知其他所有单元（错误通知功能）。

CAN及CANOPEN协议解析CAN（Controller Area Network）是一种用于实时应用的串行通信协议，最初由德国Bosch公司开发。

CAN协议主要用于汽车电子控制单元（ECU）之间的通信，但也被广泛应用于其他领域，如工业自动化和机械控制等。

CAN协议是一种基于事件触发的通信协议，其特点是高可靠性、实时性和抗干扰能力强。

CAN总线上的设备可以同时发送和接收数据，无需主从节点的切换，每个节点都有唯一的标识符，用于区分不同的设备。

CAN协议在物理层采用差分信号进行通信，具有抗干扰能力强的特点。

CAN总线上的设备通过发送和接收电平差分信号来进行通信。

其中，低电平表示逻辑1，高电平表示逻辑0。

由于采用了差分信号，CAN总线可以进行长距离传输，并且具有较高的抗干扰能力。

在数据链路层上，CAN协议采用了帧格式来进行数据的发送和接收。

CAN帧由多个字段组成，包括报文标识符（CANID）、控制位（控制帧或数据帧）、数据长度编码和数据域等。

CAN帧可以分为标准帧和扩展帧，标准帧有11位的CANID，而扩展帧有29位的CANID，扩展帧的CANID可以用于更灵活的数据传输。

CAN协议在应用层上定义了一些常用的通信协议，如CANopen。

CANopen是一种通用的高层协议，用于在CAN总线上实现设备之间的通信和数据交换。

CANopen协议定义了一套标准的对象字典，用于描述设备的功能和参数配置。

设备可以通过读写对象字典中的数据来实现通信和配置。

CANopen协议还定义了一套通信和设备管理的规则，包括心跳检测、节点状态和网络管理等。

这些规则确保了设备之间的可靠通信和及时响应。

CANopen协议还支持多种通信模式，如点对点、广播和组播，以满足不同应用场景的需求。

总之，CAN及CANopen协议是一种用于实时通信的串行通信协议，在汽车电子和工业控制等领域得到了广泛应用。

它们具有高可靠性、实时性和抗干扰能力强的特点，并且支持灵活的数据传输和设备管理。

CANopen协议讲解CANopen是一种基于CAN总线的通信协议，广泛应用于工业自动化领域。

该协议定义了一套标准的通信和设备管理机制，使得不同厂商的设备可以互相通信和协同工作。

本文将详细讲解CANopen协议的基本原理、通信结构、数据格式以及常用的设备配置和管理方式。

一、基本原理：CANopen协议是基于CAN（Controller Area Network）总线的，CAN总线是一种广泛应用于汽车和工业领域的串行通信协议。

CAN总线具有高可靠性、实时性和抗干扰能力，适用于多节点分布式控制系统。

CANopen协议在CAN总线上定义了一套通信和设备管理机制，包括数据传输、节点配置、网络管理等。

它采用了基于对象的通信模型，将设备的功能和参数抽象为对象，通过读写对象字典来实现数据的交换和配置。

二、通信结构：CANopen协议中的通信结构由节点、对象字典和通信对象组成。

1. 节点（Node）：每个CANopen设备都是一个节点，每个节点都有一个唯一的节点ID，用于在总线上进行识别和寻址。

2. 对象字典（Object Dictionary）：对象字典是一个存储设备功能和参数的数据结构，由多个对象索引组成。

每个对象索引对应一个对象字典项，包括对象类型、数据类型、访问权限等信息。

3. 通信对象（Communication Object）：通信对象是CANopen协议中的最小通信单位，用于在节点之间传输数据。

通信对象可以是PDO（Process Data Object）或者SDO（Service Data Object）。

- PDO：用于实时数据传输，支持广播和点对点通信，可以配置为发送和接收模式。

PDO具有固定的数据格式，包括索引、子索引和数据内容。

- SDO：用于配置和管理节点的对象字典，支持点对点通信。

SDO具有灵活的数据格式，包括索引、子索引、命令字和数据内容。

三、数据格式：CANopen协议中的数据格式包括CAN帧和通信对象的数据结构。

CanOpen协议详解简介CanOpen是一种基于CAN总线的通信协议，它是一种轻量级的、高效的、可靠的通信协议，广泛应用于工业控制领域。

CanOpen协议的设计目标是提供一种标准化的通信方式，便于不同厂家的设备之间进行数据交换和控制命令的传输。

CanOpen协议的特点包括： - 基于CAN总线的通信方式，具有高可靠性和抗干扰能力； - 支持多种数据类型，包括布尔型、整数型、浮点型等； - 提供了一套完整的对象字典，用于存储设备的配置参数和状态信息； - 支持主从模式和点对点模式，可以实现多个设备之间的协同工作； - 支持远程过程调用（RPC）和事件驱动。

协议结构CanOpen协议的数据通信是基于CAN帧进行的，每个CanOpen设备在CAN总线上有一个唯一的节点ID。

CanOpen协议定义了一组标准的CAN帧格式，其中包括了设备的节点ID、数据类型、数据长度等信息。

在CanOpen协议中，数据的传输是通过对象字典来完成的。

对象字典是一个由索引和子索引组成的树形结构，用于存储设备的配置参数和状态信息。

每个对象字典条目都有一个唯一的索引和子索引，用于标识该条目的位置和内容。

CanOpen协议定义了一些基本的对象字典条目，包括设备的状态、配置参数、控制命令等。

同时，CanOpen协议也允许用户定义自己的对象字典条目，以满足特定的应用需求。

通信方式CanOpen协议支持两种通信方式：主从模式和点对点模式。

在主从模式下，一个设备（主节点）负责发送控制命令，其他设备（从节点）接收并执行命令。

主节点可以通过发送PDO（Process Data Object）来实现数据的实时传输，也可以通过发送SDO（Service Data Object）来实现对从节点的配置和状态查询。

在点对点模式下，两个设备直接进行数据交换，无需主节点的介入。

点对点通信可以使用PDO或者SDO来实现。

通信协议CanOpen协议定义了一套标准的通信协议，用于设备之间的数据交换和命令传输。

CAN总线与CANopen协议CAN总线是指控制器局域网（Controller Area Network）的一种通信总线，在工业和汽车电子领域得到广泛应用。

CAN总线采用了一种强大的通信协议，即CANopen协议。

本文将详细介绍CAN总线和CANopen协议的特点、应用以及优势。

首先，CAN总线是一种串行通信协议，用于在各种设备之间传输数据。

它具有高速性能、高可靠性和高实时性。

CAN总线采用了分布式网络拓扑结构，可以连接多个设备，从而实现设备间的数据交换。

每个设备通过在总线上发送和接收CAN帧来进行通信。

另一个特点是CAN总线的高可靠性。

CAN总线采用了一种冲突检测和仲裁机制，可以自动检测和解决数据冲突，从而确保数据传输的准确性。

即使在出现错误或干扰的情况下，CAN总线仍然能够保持稳定的数据传输。

此外，CAN总线还具有高实时性。

CAN总线采用了时间触发机制，在每个数据帧中都预留了时间槽，以保证数据的及时传输。

这使得CAN总线非常适合用于需要实时数据传输和控制的应用领域，例如汽车电子系统和工厂自动化。

CANopen协议是一种在CAN总线上运行的高层通信协议，用于定义设备之间的通信方式和数据交换格式。

CANopen协议提供了一套标准的通信对象，包括网络管理、节点配置、数据传输等功能。

CANopen协议的优势之一是其灵活性和可扩展性。

CANopen协议可以适应不同的应用需求和系统配置，可以根据实际情况定义和配置通信对象。

此外，CANopen协议还支持网络管理功能，包括节点的配置和管理、网络参数的设置等。

另一个优势是CANopen协议的开放性和标准化。

CANopen协议是一个开放的通信标准，可以由不同的供应商进行实现和支持。

这使得不同设备之间的互操作性成为可能，从而方便了设备的集成和应用。

此外，CANopen协议还具有较低的通信负载和资源占用。

CANopen协议采用了一种高效的通信方式，可以减少通信片段和协议开销，从而提高通信的效率和实时性。

can报文实例解析和canopen报文实例解析CAN报文实例解析：CAN（Controller Area Network）是一种常用的实时网络通信协议，常用于汽车、工业控制等领域。

CAN总线上的通信消息被称为CAN帧，它由CAN标识符、数据长度码、数据域和CRC校验等部分组成。

下面我们通过一个简单的CAN报文实例来解析CAN帧的结构。

假设我们有一个CAN帧，CAN标识符为0x123，数据长度码为8，数据域为0x12 0x34 0x56 0x78。

根据CAN帧的结构，我们可以将这个CAN帧拆分为以下几个部分：1. CAN标识符：0x123，占11位。

CAN标识符用于标识CAN总线上的消息发送者和接收者，以及消息的优先级。

不同的CAN设备可以根据CAN标识符识别消息的类型和发送者。

2. 数据长度码：8，占4位。

数据长度码指示了CAN帧数据域中的字节数量，最大可传输的数据长度为8个字节。

3. 数据域：0x12 0x34 0x56 0x78，共32位。

数据域是CAN帧中实际传输数据的部分，这里包含了4个字节的数据，分别为0x12、0x34、0x56、0x78。

4. CRC校验：CRC校验用于检测CAN帧数据的完整性，保证数据的传输正确性。

通过以上分析，我们可以看到一个CAN帧的结构非常清晰，每个部分都有特定的作用，确保数据的可靠传输。

CAN总线的高效性和实时性使得它在许多领域得到广泛应用，带来了许多便利和效益。

CANopen报文实例解析：CANopen是建立在CAN总线上的高层协议，用于实现设备之间的通信和控制。

CANopen报文是CANopen协议中的基本通信单元，包括了多个字段，用于描述消息的类型、数据内容和发送者等信息。

下面我们通过一个简单的CANopen报文实例来解析CANopen报文的结构。

假设我们有一个CANopen报文，包含了一个NMT（网络管理）帧，其CAN标识符为0x700，数据长度码为2，数据域为0x01 0x05。

CANopen协议讲解协议背景：CANopen是一种基于CAN总线的通信协议，用于实现工业自动化设备之间的通信和数据交换。

它是由CAN in Automation（CiA）组织开发和维护的，被广泛应用于机械、汽车、医疗设备等领域。

协议目的：CANopen协议的目的是提供一种标准化的通信方式，使不同厂家的设备能够互联互通，并且能够方便地进行配置、监控和控制。

通过CANopen协议，用户可以实现设备之间的高效通信，提高系统的可靠性和灵活性。

协议特点：1. 灵活性：CANopen协议支持多种通信速率和通信模式，能够适应不同应用场景的需求。

2. 可扩展性：CANopen协议定义了一套丰富的对象字典，用户可以根据自己的需求进行扩展和定制。

3. 可靠性：CANopen协议采用了错误检测和纠正机制，能够保证数据的可靠传输。

4. 实时性：CANopen协议支持实时通信和事件驱动机制，能够满足对实时性要求较高的应用场景。

5. 简单性：CANopen协议的数据帧格式和通信规则相对简单，易于理解和实现。

协议结构：CANopen协议由两个主要部分组成：对象字典和通信过程。

1. 对象字典：对象字典是CANopen协议的核心概念，它定义了设备支持的各种对象和参数。

对象字典以16位的索引和8位的子索引进行标识，包括了数据类型、访问权限、默认值等信息。

用户可以通过读写对象字典中的对象来实现对设备的配置和控制。

2. 通信过程：CANopen协议使用基于事件的通信机制，通过发送和接收数据帧来实现设备之间的通信。

通信过程包括以下几个步骤：- NMT（网络管理）：用于启动、停止、重启和同步网络中的设备。

- SDO（服务数据对象）：用于读写对象字典中的对象。

- PDO（过程数据对象）：用于实时传输设备的过程数据。

- SYNC（同步）：用于同步网络中的设备，实现精确的时间控制。

- EMCY（紧急）：用于向网络中的设备发送紧急事件信息。

协议应用：CANopen协议广泛应用于工业自动化领域，包括机械、汽车、医疗设备等。