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CANopen 简介 SYS TEC electronic GmbH, 2009 Page 1 of 9 CANopen,?an?overview? CANopen 是基于CAN的高层网络协议，是具有高 度灵活配置能力的标准化嵌入式网络。CANopen 一开始是被设计为面向电机控制的机械控制网络， 比如储运系统。如今，他已经被使用在许许多多的 领域当中，医疗设备、越野车辆、海事电子设备、 公共运输系统、楼宇自动化等等。 CANopen 一开始是在Bosch 主持的Esprit 项目中 开发的。 1995年， CANopen定义被提交到 CAN in Automation (CiA)国际用户和工厂组织。现 今，他已经成为国际标准CENELEC EN 50325-4。 现在， CANopen是基于 CAN(Controller Area Network)的分布式自动化系统标准应用。其特点包 括： ? 基于生产者-消费者机制，传输具有严格时 间要求的数据 ? 标准化的设备描述（数据，参数，功能，程序）由被叫做“对象字典”(object dictionary)的形式实现。通过基于客户端-服务器（client-server）机制的标准传 输协议(SDO协议) 访问设备中的这些“对象” ? 标准化的设备监视（node guarding/heartbeat），网络管理（NMT messages, boot-up messages）和错误控制（emergency messages）服务 ? 支持同步操作（SYNC messages）的标准化系统服务，中央时间戳消息 ? 通过总线，远程配置波特率和设备ID号的标准化功能 ? 通过被叫做“预定义连接集”（ predefined connection set）的形式实现标准 化的CAN-ID分配（根据node-ID） CiA成员开发生成的标准化profile文件（设备，接口和应用profile）简化了集成CANopen 网络系统的系统设计工作。目前市场上有很多成品设备、工具以及协议栈，且价格合理。 对于系统设计者，能够重复使用应用软件是非常重要的。这不但需要通信的兼容性还需 要保证设备的互用性和互换性。在CANopen设备和接口profile中定义的应用对象实现了 CANopen设备的互换性。通过profile描述增加通用功能，CANopen为生产厂商定义其 设备功能提供了足够的灵活性和开放性。 CiA301“CANopen应用层和通信Profile”，目前的版本是4.1，描述了基本CANopen 通信原则和基本CANopen通信服务。CiA302“附加应用层功能” 定义了对扩展的通信 机制的描述。CiA302定义了基于CiA301通信机制的重要扩展，比如“智能”设备。特 别是可编程控制器，像PLC，HMI或者CANopen配置和管理工具。CiA303描述了标准 的和建议使用的线缆、管脚分配、标准化的LED 状态显示和SI单元。 德 国 思 泰 电 子 有 限 公 司 (SYS TEC electronic GmbH) 是一家在德国拥有自主产品的 高科技开发公司。思泰电子 （SYS TEC）致力于CAN及 CANopen产品开发始于1995 年，并且拥有CANopen协议栈 原 码 、 软 件 工 具 和 CAN/CANopen相关的硬件产 品，比如 CAN总线接口、 CANopen PLC和I/O设备以及 32为单片机组件。 CANopen 简介 SYS TEC electronic GmbH, 2009 Page 2 of 9 CiA305定义了“layer setting services”（LSS）。LSS是用来远程配置node-ID和CAN 总线比特率的。CiA306定义了配置网络或设备时使用的电子数据表单（EDS）。CiA311 包含了对用来描述CANopen设备的XML图解的描述。还有一些是对框架和应用程序 profile的定义，比如CiA304（“安全相关通信框架”）和CIA307（“海事电子设备框 架”） 以CiA301和CiA302作为CANopen基础，还有许多附加定义，包括对设备的定义（比如： I/O，倾角计和编码器）、对应用的定义（比如：电梯）。这些被称作设备profile和应用 profile，定义了强制和可选的数据字典入口，用来访问设备功能。将所有可能的功能和 变体定义在一个标准设备/应用中会使得维护和实现都相当的困难。为此，所有的Profile 都可以包含“生产商定义对象”作为标准对象入口的补充。通过这些被称为“生产商定 义profile范围”的对象，就可以实现和访问扩展的（即不包含在标准profile定义中的） 功