详解CANOPEN总线：最大长度和节点最多个数

CANopen是一个基于CAN（控制局域网）串行总线系统和CAL（CAN应用层）的高层协议。CANopen通讯协议CiADS-301包括周期和事件驱动型通讯，不仅能够将总线负载减少到最低限度，而且还能确保极短的反应时间。它可以在较低的波特率下实现较高的通讯性能，从而减少了电磁兼容性问题，并降低了电缆成本。

CANopen所用的物理介质是符合ISO11898标准，采用分驱动机制和公共反馈的双线总线。总线的最大长度取决于通讯速度，具体规定如下：

从理论上来说，最多可以有127个节点。不过，在实际应用中，最大节点数量取决于所用CAN收发器的性能。CAN总线线路必须用在CAN-L和CAN-H线之间每端连接的120欧姆（1%，1/4W）电阻来终接，如下所示。

总线电缆选用有两对双绞线的带屏蔽层电缆：一对双绞线分别接CAN-L和CAN-H，另外一对双绞线直接接GND。

CANopen的核心概念是设备对象字典（OD：ObjectDicTIonary），在其它现场总线（Profibus，Interbus-S）系统中也使用这种设备描述形式。CANopen通讯通过对象字典（OD）能够访问设备的所有参数。

CAN标识符分配表

注意：

1、PDO/SDO的发送/接受是由（slave）CAN节点观察的。

2、一般的器件的CANopen支持4个发送PDO，4个接受PDO。

服务数据对象SDO

SDO用来访问一个设备的对象字典。访问者被称作客户（client），对象字典被访问且提供所请求服务的CANopen设备被称作服务器（server）。客户的CAN报文和服务器的应答CAN报文总是包含8字节数据（尽管不是所有的数据字节都一定有意义）。一个客户的请求一定有来自服务器的应答。

过程数据对象PDO

PDO用来传输实时数据，数据从一个生产者传到一个或多个消费者。数据传送限制在1到8个字节。PDO通讯没有协议约束（意味着数据内容已预先定义），因此消费者可以在很短的时间内处理完接受到的数据。PDO数据内容只由它的CANID定义，假定生产者和消费者知道这个PDO的数据内容。

PDO消息的内容是预定义的（或者在网络启动时配置的），映射应用对象到PDO中是在设备对象字典中描述的。如果设备（生产者和消费者）支持动态映射，那么使用SDO报文可以配置PDO映射参数。PDO映射必须遵守以下2个规则：

1、每个PDO最多可映射4个对象；

2、每个PDO的长度必须不超过64位。

PDO映射流程：

1、设置PDO对应映射参数（如1600h或1A00h）子索引0的内容为0；

2、修改PDO对应映射参数（如1600h或1A00h）子索引1~4的内容，映射数据；

3、设置PDO对应映射参数（如1600h或1A00h）子索引0的内容为合法的数字（该PDO映射的对象数）。

4、PDO映射完成。

SYNC报文

同步对象用于控制数据在网络设备间的同步传输，例如同步启动多个轴。同步报文的传输是基于生产者—消费者模型的，所有支持同步PDO的节点都可以作为消费者（同时）接收到此报文，并使用该对象与其他节点进行同步。

一般应用方式为SYNC主节点定时发送SYNC对象，SYNC从节点收到后同步执行任务。

CANopen建议用一个最高优先级的COB-ID以保证同步信号正常传送。SYNC报文可以不传送数据以使报文尽可能短。

Emergency报文

设备发生报警时，CANopen会启动一条Emergency报文，告知消费者当前设备类型以及错误代码。

责任编辑：PSY