CANopen工作流分析 --PDO

1、目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark5 o Current Document 第一章 PDO實例分析1 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 一、目的：1 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 二、手段：1 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 三、分析：1 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 四、過程：2 HYPERLINK l bookmark23 o Current D

2、ocument 4.1,對象字典的編寫24.1.1各節(jié)點ID分配表定義24.1.2對節(jié)點1進行對象字典編寫24.1.3對節(jié)點2進行對象字典編寫34.1.4對節(jié)點3進行對象字典編寫5 HYPERLINK l bookmark41 o Current Document 4.2節(jié)點1發(fā)送數(shù)據(jù)至節(jié)點2、節(jié)點364.2.1節(jié)點1發(fā)送數(shù)據(jù)至總線64.2.2節(jié)點2、節(jié)點3從總線接收數(shù)據(jù)74.3節(jié)點2發(fā)送數(shù)據(jù)至節(jié)點384.3.1節(jié)點2發(fā)送數(shù)據(jù)至總線84.3.2節(jié)點3從總線接收數(shù)據(jù)9 HYPERLINK l bookmark47 o Current Document 參考文獻10V1.0CANopen工作流分析

3、Date: 2011-5-20Copyright By Tongji University第一章PDO實例分析一、目的：實例的目的如圖1-1所示，實現(xiàn)節(jié)點1的數(shù)據(jù)（A、B）傳送到節(jié)點2、節(jié)點 3,同時實現(xiàn)節(jié)點2傳輸數(shù)據(jù)（C、D）全節(jié)點3。圖1-1數(shù)據(jù)傳輸目的二、手段：使用PDO進行數(shù)據(jù)傳送。生產者請求-消費者三、分析：寫沖*應用對象01 度用對象 口確認 01 字節(jié)圖1-2 SDO客戶/服務器通訊模式1PDO通信是基于生產者/消費者（Producer/Consumer）模型，主要用于 傳輸實時數(shù)據(jù)。產生數(shù)據(jù)的節(jié)點將帶有自己節(jié)點號的數(shù)據(jù)放到總線上，需要該數(shù) 據(jù)的節(jié)點可以配置為接收該節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)

4、。CANopen工作流分析V1.0Date: 2011-5-20Copyright By Tongji University四、過程:4.1.對象字典的編寫對象字典的結構和條目對于所有設備是共同的，本例中采用索引定位，子索 引確定對象的思想構建對象字典，方法是使用結構體定義子索引，子索引結構體 的成員變量包含對象的屬性（讀寫權限，數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)長度等）和指向對象的 指針，定義索引時包含指向子索引的指針和子索引數(shù)目，對象字典各項在代碼中 采取如圖1-3所示的方式來組織構建，這樣可以方便地通過索引和子索引一找到 對應的項，對象定義為指針的形式可以通過主站的SDO報文進行讀寫，實現(xiàn)對對 象字典的靈活

5、配置，同時這種方式實現(xiàn)通訊層與應用層共享數(shù)據(jù)變量的特點。對 象字典的條目格式如圖1-3所示：索引對象（符號名）名稱屬性類型強制/可選圖1-3對象字典模塊結構圖4.1.1各節(jié)點ID分配表定義表1-1各節(jié)點ID分配表節(jié)點節(jié)點1節(jié)點2、節(jié)點3主節(jié)點NODE-ID0 x010 x020 x030 x044.1.2對節(jié)點1進行對象字典編寫節(jié)點1發(fā)送數(shù)據(jù)全節(jié)點2、節(jié)點3,故需定義TPDO,我們在此處定義為 TPDO1。節(jié)點1的應用數(shù)據(jù)區(qū)、TPDO1的通訊參數(shù)和映射參數(shù)在對象字典中的 定義分別如表1-2、1-3和1-4所示。表1-2節(jié)點1的應用數(shù)據(jù)區(qū)在對象字典中的定義索引子索引名稱類型值權限7100h00h

6、入口數(shù)目U802hrw01hAU162DFFhrw02hBU8C3hrw表1-3節(jié)點1的TPDO1通訊參數(shù)在對象字典中的定義1800hTPDO數(shù)據(jù)類型值權限00h入口數(shù)目U805hro01h發(fā)送PDO標識符U32180h+NodeIDrwCANopen工作流分析V1.0Date: 2011-5-20Copyright By Tongji University02h傳輸類型U8FFhrw03h禁止時間U1600hrw04hReservedrw05hevent timerU160 x0000hrw節(jié)點1的TPDO1的COB-ID定義為181h。表1-4節(jié)點1的TPDO1的映射參數(shù)在對象字典中的定義

7、1A00h-TPDO1數(shù)據(jù)類型值權限00hPDO映射數(shù)目U802hrw01hAU167100 01 10hrw02hBU87100 02 08hrw其中7100 01 10h映射數(shù)據(jù)對象字典中索引為7100h，子索引為01h,長度 為16位的數(shù)據(jù)。4.1.3對節(jié)點2進行對象字典編寫節(jié)點2接收來自節(jié)點1的數(shù)據(jù)（A、B），故需定義RPDO1；此外節(jié)點2將 數(shù)據(jù)傳（C、D）送給節(jié)點3，故需要定義TPDO2。節(jié)點2的應用數(shù)據(jù)在對象字 典中的定義如表1-5所示。表1-5節(jié)點2的應用數(shù)據(jù)在對象字典中的定義索引子索引名稱類型值權限7200h00h入口數(shù)目U802hrw01hAU16-rw02hBU8-rw7

8、300h00h入口數(shù)目U802hrw01hCU16F3CChrw02hDU8D5hrw此時索引為7200h，子索引為01h，02h條目中起初并沒有實際值，這兩個 條目分別用來接收節(jié)點1的數(shù)據(jù)A、B。接受數(shù)據(jù)后，子索引為01h的條目的值 為2DFFh，子索引為02h的條目為C3h。索引為7300h，子索引為01h，02h條 目中為數(shù)據(jù)C、D的索引。表1-6彳百點2的RPDO1通訊參數(shù)在對象字典中的定義1400hRPDO1數(shù)據(jù)類型值權限CANopen工作流分析V1.0Date: 2011-5-20Copyright By Tongji University00h入口數(shù)目U805hro01h接收PD

9、O標識符U32180h+NodeIDrw02h傳輸類型U8FFhrw03h禁止時間U160rw04hReservedrw05hevent timerU160 x0000hrw節(jié)點2定義RPDO1的COB-ID為181h，對應節(jié)點1的TPDO的COB-ID, 實現(xiàn)節(jié)點1與節(jié)點2之間的數(shù)據(jù)傳輸。表1-7節(jié)點2的RPDO1映射參數(shù)在對象字典中的定義1600h-RPDO數(shù)據(jù)類型值權限00hPDO映射數(shù)目U802hrw01hAU167200 01 10hrw02hBU87200 02 08hrw其中7200 01 10h表示映射到對象字典中索引為7200h，子索引為01h，長 度為16位的數(shù)據(jù)。因為節(jié)點

10、2發(fā)送數(shù)據(jù)全節(jié)點3,故需在對象字典中定義TPDO,在此定義為 TPDO2，其通訊參數(shù)和映射參數(shù)定義如表1-8和1-9所示。表1-8節(jié)點2中TPDO2通訊參數(shù)在對象字典中的定義1800-TPDO2數(shù)據(jù)類型值權限00h入口數(shù)目U805hro01h發(fā)送PDO標識符U32280h+NodeIDrw02h傳輸類型U8FFhrw03h禁止時間U1600hrw04hReservedrw05hevent timerU160 x0000hrwCANopen工作流分析V1.0Date: 2011-5-20Copyright By Tongji University節(jié)點 2 的 TPDO2 的 COB-ID 為 2

11、82h。表1-9節(jié)點2中TPDO2映射參數(shù)在對象字典中的定義1A00TPDO1數(shù)據(jù)類型值權限00hPDO映射數(shù)目U802hrw01hCU167300 01 10hrw02hDU87300 02 08hrw其中7300 01 10h表示映射到對象字典中索引為7300h，子索引為01h,長 度為16位的數(shù)據(jù)4.1.4對節(jié)點3進行對象字典編寫節(jié)點3分別接受節(jié)點1、節(jié)點2的數(shù)據(jù)，需在節(jié)點3的對象字典中定義 RPDO1、RPDO2，其中 RPDO1 的 COB-ID 需與節(jié)點 1 的 TPDO1 的 COB-ID 一 致，RPDO2的COB-ID需與節(jié)點2的TPDO2的COB-ID 一致。表1-10節(jié)點

12、3的應用數(shù)據(jù)在對象字典中的定義索引子索引名稱類型值權限7100h00h入口數(shù)目U802hrw01hAU16一一rw02hBU8-rw7200h00h入口數(shù)目U802hrw01hCU16-rw02hDU8-rw其中名稱為A、B、C、D的條目起初并沒有實際值，接受節(jié)點1和節(jié)點2 的數(shù)據(jù)后，這些條目才具有相應的值。表1-11節(jié)點3的RPDO1的通訊參數(shù)在對象字典中的定義1400h-RPDO1數(shù)據(jù)類型值權限00h入口數(shù)目U805hro01h接收PDO標識符U32180h+Nod eIDrw02h傳輸類型U8FFhrwCANopen工作流分析V1.0Date: 2011-5-20Copyright By

13、 Tongji University03h禁止時間U160rw04hReservedrw05hevent timerU160 x0000hrw其中RPDO1的COB-ID為181h，與節(jié)點1的TPDO1的COB-ID 一致，實 現(xiàn)節(jié)點1與節(jié)點3之間的數(shù)據(jù)傳輸。表4-11節(jié)點3的RPDO1的映射參數(shù)在對象字典中的定義1600hRPDO1數(shù)據(jù)類型值權限00hPDO映射數(shù)目U802hrw01hAU327100 01 10hrw02hBU327100 02 08hrw表4-12節(jié)點3的RPDO2的通訊參數(shù)在對象字典中的定義1401hRPDO2數(shù)據(jù)類型值權限00h入口數(shù)目U805hro01h接收PDO標

14、識符U32280h+NodeIDrw02h傳輸類型U8FFhrw03h禁止時間U160rw04hReservedrw05hevent timerU160 x0000hrw其中RPDO2的COB-ID為282h，與節(jié)點2的TPDO2的COB-ID 一致，實 現(xiàn)節(jié)點2與節(jié)點3之間的數(shù)據(jù)傳輸。表4-13節(jié)點3的RPDO2的映射參數(shù)在對象字典中的定義1601h-RPDO2數(shù)據(jù)類型值權限00hPDO映射數(shù)目U802hrw01hCU327200 01 10hrw02hDU327200 02 08hrw4.2節(jié)點1發(fā)送數(shù)據(jù)至節(jié)點2、節(jié)點34.2.1節(jié)點1發(fā)送數(shù)據(jù)至總線節(jié)點1的TPDO1報文組裝如圖1-4所示

15、:CANopen工作流分析V1.0Date: 2011-5-20Copyright By Tongji UniversityTPDO通訊參數(shù)予TPDO映射參數(shù)#圖1-4節(jié)點1的TPDO1報文組裝形式圖節(jié)點1根據(jù)映射參數(shù)掃描對象字典，將相應的數(shù)據(jù)總存儲器中調出，與通信 參數(shù)組合后再組裝成報文格式，發(fā)送到CAN總線當中。此例中傳輸全總線的數(shù)據(jù)為181 2DFF C3。4.2.2節(jié)點2、節(jié)點3從總線接收數(shù)據(jù)由于節(jié)點2的RPDO、節(jié)點3中的RPDO1的COB-ID與節(jié)點1的TPDO的 COB-ID 一致，故而節(jié)點2，節(jié)點3可以順利通過報文濾波從總線中接收節(jié)點1 所傳輸?shù)膱笪?。對于?jié)點2,其接收報文的形

16、式如圖1-5所示：IBOOhOOhOlh02h03h7100h0020102h05h181hFFhOOhD2hPRPDO通訊參數(shù)節(jié)點2村家字典。RPDO映射蚤數(shù)+JlAOOhOOhOlh02hk402h7200 01 JlOh-72000203h181h I 2DFFhC3h Q總線圖1-5節(jié)點2的RPDO1報文接收形式圖節(jié)點2接收到的RPDO為181 2DFF C3。對于節(jié)點3,其接收報文的形式如圖1-6所示：RPDO映射參數(shù)u1600hOOhQOlhP02 h02 hz710001 lOh710002 08h181h2DFFhC3M1400hOOhA01 h020305闿181hFFM00

17、闿RPDO通訊參數(shù)P7100hOOM01 hP02M02 hz節(jié)點2對象字典。圖1-6節(jié)點3的RPDO1報文接收形式圖節(jié)點3接收到的RPDO為181 2DFF C3。由于PDO的發(fā)送為廣播形式，當節(jié)點1的TPDO報文傳輸?shù)娇偩€上時，理 論上所有節(jié)點都能接收該報文，實際上只有與節(jié)點1的TPDO的COB-ID 一致的 RPDO才能接收該報文。本例中，節(jié)點2、節(jié)點3中都定義了與節(jié)點1的TPDO 的COB-ID 一致的RPDO，故而節(jié)點2，節(jié)點3能接收節(jié)點1的報文。當節(jié)點2、節(jié)點3接收節(jié)點1的TPDO報文后，由于已經事先定義好了報文 的映射，TPDO中的數(shù)據(jù)（此例中為2DFFh，C3h）可直接映射到相

18、應的對象字 典條目中。PDO可以高速傳輸數(shù)據(jù)就在于，其實際傳輸過程中只傳輸實際數(shù)據(jù)，無需 定義傳輸數(shù)據(jù)的來源，接收數(shù)據(jù)后該存放的地址。因為數(shù)據(jù)的來源、存放地址等 信息已在事先就由工程師定義完成（即對象字典的編寫）。4.3節(jié)點2發(fā)送數(shù)據(jù)至節(jié)點34.3.1節(jié)點2發(fā)送數(shù)據(jù)至總線節(jié)點2的TPDO報文組裝如圖1-7所示:V1.0CANopen工作流分析Date: 2011-5-20Copyright By Tongji UniversityRPDO通訊參數(shù)RPDO映射參數(shù)，圖1-7節(jié)點2的TPDO2報文組裝形式圖節(jié)點2根據(jù)映射參數(shù)掃描對象字典，將相應的數(shù)據(jù)總存儲器中調出，與通信 參數(shù)組合后再組裝成報文格式，發(fā)送到總線當中。此例中傳輸全總線的數(shù)據(jù)為282 F3CC D5。4.3.2節(jié)點3從總線接收數(shù)據(jù)由于節(jié)點3的RPDO2的COB-ID與節(jié)點2的TPDO的COB-ID 一致，故而 節(jié)點3可以順利通過報文濾波從總線中接收節(jié)點1所傳輸?shù)膱笪?。其接收形式如圖1-8所示：總線圖1-8節(jié)點3的RPDO2報文接收形式圖此例中節(jié)點3接收到的RPDO2為282 F3CC D5。參考文獻王芳.基于汽車總線模型的CANopen協(xié)議的實現(xiàn)D. 2008.董石峰.混合動力電動汽車車載網絡CANopen協(xié)議及其應用研究D. 2010.葉浩峰.CANopen總線的原理以及實現(xiàn)