1 CANopen协议

从 OSI 的 7 层网络模型的角度来看同，CAN（Controller Area Network）现场总线仅仅 定义了第 1 层（物理层，见
ISO11898-2 标准）、第 2 层（数据链路层，见 ISO11898-1 标准）； 而在实际设计中，这两层完全由硬件实现，设计人员无需再为此开发相关软件（Software） 或固件（Firmware），只要了解如何调用相关的接口和寄存器，即可完成对 CAN 的控制。

基本每个行业的 CAN 应用，都需要一个高层协议来定义 CAN 报文中的 11/29 位标识符、8 字节数据的使用。但在 CAN 总线的工业自动化应用中，由于设备的互通互联 的需求越来越多，所以需要一个开放的、标准化的高层协议：这个协议支持各种 CAN 厂商 设备的互用性、互换性，能够实现在 CAN 网络中提供标准的、统一的系统通讯模式，提供 设备功能描述方式，执行网络管理功能。

1.1 对象字典

CANopen 对象字典（OD: Object Dictionary）是 CANopen 协议最为核心的概念。所谓的 对象字典就是一个有序的对象组，描述了对应 CANopen 节点的所有参数，包括通讯数据的
存放位置也列入其索引，这个表变成可以传递形式就叫做 EDS 文件（电子数据文档 Electronic Data Sheet）。

每个对象采用一个 16 位的索引值来寻址，这个索引值通常被称为索引，其范围在 0x0000 到 0xFFFF 之间。为了避免数据大量时无索引可分配，所以在某些索引下也定义了一个 8 位 的索引值，这个索引值通常被称为子索引，其范围是 0x00 到 0xFF 之间。

1.2 NMT网络管理对象

它负责CAN 网络上的初始化、配置和故障处理。节点控制：

节点上线报文：任何一个 CANopen 从站上线后，为了提示主站它已经加入网络（便于热插拔），或者
避免与其他从站 Node-ID 冲突。这个从站必须发出节点上线报文（boot-up），如图 6.3 所示， 节点上线报文的 ID 为 700h+Node-ID，数据为 1 个字节 0。生产者为 CANopen 从站。

1.3 PDO

PDO 分为 TPDO（发送 PDO）和(接收 RPDO)，发送和接收是以
CANopen 节点自身 为参考（如果 CAN 主站或者其他从站就相反）。TPDO
和 RPDO 分别有 4 个数据对象，每
种数据对象就是 1 条 CAN 报文封装。

PDO 通信参数，定义了该设备所使用的 COB-ID、传输类型、定时周期等。RPDO 通讯 参数位于对象字典索引的 1400h to 15FFh，TPDO 通讯参数位于对象字典索引的
1800h to 19FFh。每条索引代表一个 PDO 的通信参数集，其中的子索引分别指向具体的各种参数。

1.4 SDO

SDO 主要用于 CANopen 主站对从节点的参数配置。服务确认是 SDO 的最大的特点， 为每个消息都生成一个应答，确保数据传输的准确性。

1.5 紧急对象

紧急事件对象（Emergency），是当设备内部发生错误，触发该对象，发送设备内部错误
代码，提示 NMT 主站。紧急报文属于诊断性报文，一般不会影响 CANopen 通讯，其 CAN-ID 存储在 1014h的索引中，一般会定义为 080h +node-ID，数据包含 8 个字节。

1.6 时间戳

时间标记对象（Time Stamp），NMT 主机发送自身的时钟，为网络各个节点提供公共 的时间参考，即网络对时。时间戳协议采用广播方式，无需节点应答，CAN-ID

为 100h，数据长度为 6，数据为当 前时刻与 1984 年 1 月 1 日 0 时的时间差

2 硬件设计

硬件原理图：

使用开发板与can分析仪连接，进行数据帧分析：

3 移植验证

下载源码：

Canoepn源码：

编译源码，生成可执行文件，并拖入开发板中，添加可执行权限，运行：

由于当前只接了can分析仪，没有其他的can设备，因此会出现NMT错误。查看can分析仪数据：