施耐德ca教材nopen 协议通讯.ppt

CANopen通讯协议培训 Confidential Property of Schneider Electric 王兆宇2017-03-03 CAN通讯的简介 历史 CAN (Controller Aera Network，控制器局部网) 是德国Bosch公司在1983年开发的一种串行数据通讯协议，最初应用于现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换，是一种多主方式的串行通讯总线，介质可以是双绞线、同轴电缆和光纤，速率可达1Mbps，支持多达128个节点；具有高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误，保证数据通讯的可靠性。通信机制比较简单，适合于所有机械的嵌入式网络，可以降低设备的复杂程度，在工业领域(如汽车、电梯、医疗、船舶、纺织机械等)得到了广泛应用，是欧洲重要的网络标准 CANopen的术语 1993年CiA发布用来描述传送机制的CAL(Communication Application Layer) 规范 1995年CiA发布DS-301通信描述文件：CANopen 2001年CiA发布DS-304，在标准CANopen总线上集成4层安全元件(CANsafe) Page 2 Confidential Property of Schneider Electric | CAN通讯 术语 Page 3 Confidential Property of Schneider Electric | CAN=Controller Area Network 控制器局域网 CiA=CAN in Automation 协会 CANopen 是CAN应用层协议，它基于信息广播的通讯概念 : 每一个连接到总线的站点都在接收其它站点的信息.然后决定他们的动作,是否回答相关指令. CAN 协议授权所有的站点同步访问总线.然后根据 COB-ID 给予优先权. COB－ID＝Comunication Object Identifier-由通讯标识码和从站地址组成 EDS＝Electronic Data Sheet，用于描述设备通讯相关的文件 CAL-CAN 的应用层 CAL (CAN application layer )，由Cia(CAN In Automation)定义 CAN通讯的模型 模型 Page 4 Confidential Property of Schneider Electric | CANopen和ISO模型 CiA DS-301 = Communication profile EMPTY EMPTY EMPTY EMPTY CAN 2.0 A and B + ISO 11898 CAN 2.0 A and B = ISO 11898-1 and 2 ISO 11898 + DS-102 Device Profile CiA DSP-401 I/O modules Device Profile CiA DSP-402 Drives Device Profile CiA DSP-404 Measuring devices Device Profile CiA DSP-4xx CAL= CAN Application Layer 应用层 描述层 会话层 传输层 网络层 链路层 = LLC + MAC 物理层 7 6 5 4 3 2 1 CAN specifications CAN通讯的模型 CANopen的物理层 Page 5 Confidential Property of Schneider Electric | CAN的非归零编码： 用两种不同的电平分别表示显性状态和隐性状态显性电平会覆盖隐性电平 当同一网络的不同设备同时发显性和隐性数据，则总线显示显性电平，否则是隐性电平 隐性电平的逻辑值为1，显性电平的逻辑值为0 每个位可以没有上升或下降沿 CAN通讯的模型 CAN的物理层 Page 6 Confidential Property of Schneider Electric | CAN数据帧的位填充： 非归零编码的一个特点是，如果传输大量连续的相同极性的位，发生的数据信号不能提供可用于重新同步的上升沿或下降沿。 因此，使用位填充技术用于确保所有总线节点的同步。 这意味着在传输消息期间，最多五个连续位具有相同的极性。 CAN帧中的位填充区域包括SOF，仲裁字段，控制字段，数据字段和CRC字段。 理论最差情况Smax=(34 + 8 dlc - 1) : 4 = 8 + 2 dlc，dlc表示数据长度代码，CAN报文有效数据字节数量 CAN通讯的模型 CAN的物理层 Page 7 Confidential Property of Schneider Electric | CAN数据帧的位定时：