CANopen协议的SDO加速传输报文解析与应用.docx

Equipment Manufacturing Technology No.6，2014 CANopen 协议的 SDO 加速传输报文解析与应用 李 丹 （四川建筑职业技术学院， 四川 德阳 618000） 摘 要：服务数据对象（SDO）是 CANopen 协议定义四种通信对象之一，主要作用是用来读 / 写对象字典。其中 SDO 加 速传输（4 字节数据传输）是最常用的形式。本文详细讨论了在写报文、读报文时，SDO 加速传输报文命令字的形式和报 文格式等内容。 关键词：CANopen 协议，服务通信对象 SDO，报文解析 中图分类号：U67 文献标识码：A 文章编号：1672-545X（2014）06-0256-02 CANopen 协议是在 CAN 总线之上定义的一套 应用层协议，包括寻址方案、数个通信协议和设备子 协议。 CANopen 提供了标准、统一的系统通讯模式，并 为多种行业设备制定了规范，为各厂商设备的互用 性和互换性提供了标准。由于 CANopen 协议具有良 好的模块性特点和较大自由度，其应用日益广泛。 1 服务数据对象（SDO） 1.1 概述 服务数据对象（SDO）是 CANopen 协议定义四种 通信对象之一，SDO 作用是用来读 / 写对象字典，通 过 SDO 可以访问 CANopen 对象字典的所有条目。 SDO 可以传输任意长度的数据。 对象字 典（OD-ObjectDictionary）是 通过一种标 准、固定结构来描述所有的通信对象和应用对象属 性的数据结构的集合，定义了参数名称、16 位索引 值、8 位子索引、数据类型、对象可选或必选、只读只 写或可读写；SDO 为用户提供了访问对象字典的标 准途径。 SDO 采用客户端 - 服务器通讯方式，SDO 在传 输时需要建立连接，并对数据传输进行确认应答，传 输速度和效率都不高。 在一个 CANopen 系统中，访问者被称为客户 （client），对象字典被访问且提供所请求服务的设备 称为服务器（server）。通常 CANopen 主节点作为客户 端，CANopen 从节点作为 SDO 的服务器。SDO 是以 server 的角度去理解的，从服务器上获得数据即对对 象字典进行读操作叫做上传，往服务器上写数据即 对对象字典进行写操作叫做下载。 在 SDO 之间的数据交换需要两个 CAN 报文实 现，且两个 CAN 报文的标识符不能一样。客户端发 往服务器的 CAN 标识符 =SDO 服务器节点地址（ID） +600h；服务器发往客户端的 CAN 标识符 =SDO 服务 器节点地址（ID）+580h，（见图 1）。 图 1 SDO 传输形式 根据发送数据长度的不同，SDO 可以分为三种 形式：加速传输，分段传输，分块传输。 当数据长度不超过 4 字节时，采用加速传输，这 种方式适用对象字典的大多数对象。如果数据超过 4 字节，应使用分段传输或分块传输。分块传输是分段 传输的优化。在分段传输中，每个段可携带最多 7 个 字节的应用程序数据，每一段传输之后都需要确认 报文，因此效率不高，浪费许多网络资源和时间。分 块传输中，服务器不会确认单个数据段，而只确认数 据块（最多为 127 个段），所有块发送完后，才需要 SDO 确认报文。 1.2 SDO 加速传输 加速 SDO 传输最多 4 字节数据。加速 SDO 传输 的基本结构（见表 1）：（8 字节报文被划为 4 个子域）。 收稿日期：2014-03-17 作者简介：李 丹（1970—），女，研究方向：数控技术，数控维修，控制工程。 256 Byte0Byte1-2Byte3Byte4-7 Byte0 Byte1-2 Byte3 Byte4-7 SDO 命令字 对象字典索引 对象字典子索引 最大 4 字节数据 其中 SDO 命令字（Byte0，8 位）在 CANopen 协议 中有许多协议规定，包含了以下信息：下载 / 上传；请 求 / 应答；分段 / 加速传输；CAN 帧的数据长度；后续 每 个 分 段 交替清零和置位等 。 具体含义可参见 CANopen 协议相关部分。现概括归纳后，分几种情况 讨论： （1）SDO 客户端对服务器（client→server）写报文 （见表 2）。 表 2 加速传输 SDO 客户请求写报文 《装备制造技术》2014 年第 6 期 1）主节点向从节点写报文 将值 0xED（1 个字节）写到节点为 ID 为 3 的对 象字典中索引为 0x1500，子索引为 2 的对象中，主节 点写入的报文见表 7。 表 7 1 字节写报文实例 标识符 Byte0 Byte1-2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Byte7 603 2F 00 15 02 E