CanOpen 对象字典的理解

CanOpen 对象字典的理解

       我们知道，Canopen是在Can2.0B的数据链路层之上的应用协议，是在20世纪90年代基于CAL发展而来的子协议，由于其稳定性、实时性、抗干扰性非常优秀，被广泛应用于运动控制、电机驱动、工程机械、船舶海运等行业。

       其基本数据层次如下图：

       Canopen是一种主从站协议，其数据传输的基础是对象字典。一个Canopen网络中有一个主站和若干个从站，没有给站点有一个ID、一个数据字典、4种工作状态，Canopen将Can2.0B做了进一步的封装和分类，以满足更高的总线通信需求。

       对象字典由于翻译的原因，理解可能不准确，实际上应该描述为“Canopen的命令码及其功能对象对照表“。对象字典（Object Dictionary）简称OD，就是一个有序的对象组，每个对象采用16位的索引寻址，并定义8位子索引，用于对象内元素的访问。下面是一个典型的对象字典：

索引	子索引	名称	类型	值	权限
1800h	00h	机械手角度	REAL	12.5	Ro
	01h	机械手扭矩	REAL	124.3	Ro
	02h	机械手臂号	U8	2	Ro
	03h	运动状态	U8	1	Rw
	04h	配置	U32	234	W

数对象字典由一系列的子协议来描述，按照协议的定义分为：

核心描述子协议：由CIA组织编写，描述Canopen协议应用层和通信结构，编号DS301。

其他子协议：由不同行业起草，对DS301的补充和扩展，编号DS4xx。

       上表就是Canopen的几种典型的对象字典的典型属性。对象字典如果人工输入或者定义，工作量巨大，实际使用的时候，通过工具来操作，这就有了EDS文件，EDS文件是对对象字典的一个描述文件。

       下面这张图在很多地方被引用：

在标准中，16位索引被分配成11个区域，实际在使用的时候最常用的是1000~FFFF区域，其他是数据类型的定义。

其中通信子协议区1000h~1ffffh：

这一部分是在数据通信过程中对通信对象、通信参数、通信模式、通信安全进行定义的区域。其中通用通信对象1000h~1029h已经在标准种定义好，遵照使用即可：

下面就是一个简单的做对象字典的例子：

假设设计一个加速度传感器设备，首先第一步是设计他的对象字典：

索引	子索引	名称	类型	最大值	最小值	值	权限
2100h	00h	加速度	REAL	100.0	0.0	0.0	RW
	01h	角度	REAL	90.0	0.0	0.0	RW

       然后录入，如果条件允许可以通过标准的工具生成标准的EDS（电子数据表）文件：

[2100 sub0]

ParameterName = Acceleration

ObjectType=0x7

DataType=0x6

AccessType=rw

DefaultValue=0.0

LowLimit=0.0

HighLimit=100.0

[2100 sub1]

ParameterName = Angle

ObjectType=0x7

DataType=0x6

AccessType=rw

DefaultValue=0.0

LowLimit=0.0

HighLimit=90.0

对象字典的描述过程就是这里了。下一步就是通信配置及数据的通信，这涉及到PDO、SDO、TPDO、通信对象等。