本文主要是介绍CANopen NWT,SDO，HeartBeat报文协议，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
- 什么是CANopen？
CANopen是一个基于CAN总线的“高层协议”，这意味着CAN总线（ISO 11898）就像集装箱的卡车一般作为CANopen信息的“运输工具”。 CAN只是实现了带有11位CAN ID、远程传输（RTR）位和64个数据位（与更高层的协议相关）的字段的帧的传输。CAN总线在CANopen中的作用与在J1939协议相同。而CANopen则实现了OSI模型的第七层，并能够适应除CAN以外的其他数据链路层协议。
- CANopen 设备结构
下图为 CANopen 设备结构。 CANopen 协议通常分为用户应用层、对象字典以及通信三个部分。其中最为核心的是对象字典，描述了应用对象和 CANopen 报文之间的关系。CANopen 通信其定义了 CANopen 协议通信规则以及与 CAN 控制器驱动之间对应关系。用户应用层是用户根据实际的需求编写的应用对象，
3.对象字典 OD
所谓的对象字典就是一个有序的对象组， 描述了对应 CANopen 节点和它的网络行为的所有参数。每个对象采用一个 16 位的索引值来寻址，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 位子索引值。对象字典索引区域定义如下：
4.CANopen报文
CANOpen协议报文分类：
NMT 网络管理报文，作用是管理网络，切换节点的状态。一般由主站发送NMT网络管理报文。
SDO 服务数据对象报文，作用是设置设备参数，或者是一些关键数据的传输。一般由主站发起SDO报文，从站应答SDO报文。从站也可以发起SDO，主站响应，比如关键数据的传输。
PDO 过程数据对象报文，作用是传输一些设备的过程数据，比如传输温度，速度等等。主站和从站都会发送。
EMCY 紧急报文，作用是传输设备的故障信息。主站和从站都会发送。
SYNC 同步报文，作用是同步数据，用来同步从站的TPDO数据。一般由主站发送。比如从站的TPDO传输类型是在同步模式下，当从站收到设定次数的SYNC报文后，从站会发送TPDO。这个在后续的文章中详细阐述。
NODE GUARDING 节点保护报文，作用是主站请求从站的状态，主站询问，从站应答。这种模式逐渐已被淘汰，因为太占CAN总线网络带宽。
HeartBeat 心跳报文，作用是设备主动发送心跳，表示自己在线。主站和从站都可以发送。
我们今天主要讨论网络管理报文、SDO报文、心跳包文.
CANopen 预定义了强制性的缺省标识符（CAN-ID）分配表。 将11位 帧ID其划分为 4 位的功能码（Function-ID） 和 7 位的节点号（Node-ID）。如下图所示
4.1 NWT网络管理
canopen从机由主机进行网络管理，NMT 管理涉及到一个 CANopen 节点从上电开始的 6 钟状态，状态转换如下图所示.,包括初始化，硬复位，软复位，预操作状态，操作状态，停止状态.
网络管理系统（NMT）负责初始化、启动及停止网络和网络中的设备，属于主从系统。
CANopen网络中有且只有一个NMT主机，可配置包括本身在内的CANopen网络。CANopen按照协议规定的状态机执行相应工作。其中，部分为内部自动转换，部分必须由NMT主机发送NMT报文实现转换，状态机转换具体如下图
| NMT报文格式 |
| COB ID= 0,即function code，nodeid都为o |
| DLC，2，两个字节数据 |
| Data0,状态命令数据；Data1,要操作NodeID |
心跳报文，实时发送设备的状态.
SDO报文：
- 加速SDO报文（Expedited SDO）
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| SDO Function Code | |
| SDO TX | 1011b |
| SDO RX | 1100b |
- Segment SDO报文
segment SDO传输，可以传输大于4个字节的数据,需要多条指令传输进行读写，可以将指令分为启动指令和segment传输指令.
segment SDO启动指令读写Controlbye说明：
segment sdo初始化读写指令的Data0,CmdByte每一位定义如下:
分段传输数据段8个字节中，data0为控制字节，data1~data7为数据字节，每次最多传输7个字节,控制字节定义如下：
以下示例，向地址0x3051:00写入18个字节数据
向地址0x3051:00读取18个字节数据,“Segmented-transfer”
这篇关于CANopen NWT,SDO，HeartBeat报文协议的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
