CANopen學習筆記（二）通訊物件PDO和SDO等

小兜兜me發表於2024-08-27
筆記物件

通訊物件

PDO

我的觀點：一個 CANopen 裝置可以擁有最多 512 個 RPDO 和 512 個 TPDO，總共最多 1024 個 PDO。（得到GPT4o的肯定）

CiA協議棧觀點：一個只有一個邏輯裝置的 CANopen 裝置最多有 512 個 PDO。

PDO的兩種用法：

  • TPDO：生產者PDO
  • RPDO：消費者PDO
特點

小而快

傳輸模式

  • 同步傳輸：透過（SYNC物件）來獲取同步訊號

    ​ 同步TPDO的傳輸倍率：n表示經過n個同步訊號後傳送下一個訊息。（為0時，收到觸發訊號後的第一個同步訊號後進行傳送）

  • 事件驅動傳輸

觸發模式

訊息的觸發模式

觸發方式 解釋 應用場景
事件驅動 特定的事件進行驅動 超限報警
定時器驅動 固定的時間間隔進行傳送 週期性更新資料
遠端請求 其它節點透過傳送 RTR 幀來請求該裝置傳送相應的 PDO 允許節點靈活的請求資料
同步觸發 由一定數量的Sync和內部事件觸發 協調多個裝置的同步操作
PDO讀寫
  • 寫協議（推模式）：生產者向0 ~ n個消費者寫PDO資料（參考spi寫資料）
  • 讀協議（拉模式）：消費者傳送RTR請求向生產者請求資料（參考spi讀資料）

PDO寫

引數 請求/執行 響應/確認
PDO編號 強制
資料 強制

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PDO讀

引數 請求/執行 響應/確認
PDO編號 強制
資料 強制

image

物件描述

  • 通訊引數：定義了PDO的基本特性，如COB-ID、傳輸型別、禁止時間和事件定時器等，它決定了PDO是以何種方式傳送和接收資料。

    • COB-ID：透過COB-ID可以唯一識別一個PDO訊息

      • TPDO和RPDO的COB-ID是不同的
      • COB-ID的最高位設定為1時，表示該PDO被禁用

    • 傳輸型別（Transmission Type）：PDO訊息的傳輸方式

      • 同步傳輸
      • 非同步傳輸

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  • 抑制時間（Inhibit Time）：兩個PDO之間的最小時間間隔（以ms為單位）

  • 事件計時器（Event Timer）：定了事件觸發的週期時間，PDO在到期時傳送（表示沒有事件發生）

  • 同步計數器（Sync Counter）：在同步傳輸型別下使用，規定了在接收多少次同步訊號後傳送

  • 對映引數：定義了哪些物件字典條目（變數）被包含在 PDO 訊息中，以及這些變數在訊息中的位置。

    • 對映條目數：定義了一個PDO在物件字典中的條目數量，每個條目代表一個資料段
    • 對映物件：每個對映物件由32位組成
      • 索引（Index，16位）：物件字典中的索引
      • 子索引（Sub-Index， 8位）：物件字典項的子索引
      • 位長度（Bit Length，8位）：表示對映物件的資料位數（常為位元組的整數倍）
PDO 傳輸例項

點我檢視

Multiplex PDO（不懂且沒看完，因資料少）

有兩種MPDO的使用方法。第一是目的地址模式（DAM）PDO，第二是源地址模式（SAM）PDO

支援接收MPDO的ANope的裝置為MPDO消費者，支援傳送MPDO的C為MPDO生產者

傳送MPDO由事件驅動，不支援定時、遠端請求和同步觸發模式

定址模式
  • 目的地址模式（DAM）：一個DAM-MPDO可以被所有該MPDO的消費者同時接收（類似於廣播），且無 應答。如果物件不存在，則生成EMCY幀。
  • 源地址模式（SAM）：
MPDO讀寫

MPDO寫

引數 請求/執行 響應/確認
PDO編號 強制
地址型別 強制
Node-ID 強制
Multiplexer 強制
資料 強制

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SDO

特點

大而慢

傳輸模式
傳輸模式 概述 應答模式
快速傳輸 因資料小於等於4個位元組，一幀足夠傳送完，無需分段 一幀一答
段傳輸 把資料分割成若干個段，每一段透過單獨的幀傳送 每幀每答
塊傳輸 把多個段組合成一個子塊，每一子塊傳送完才接受應答訊號，所有子塊組成塊 每子塊每答

快速傳輸模式：只需要一次資料的傳送和應答就可以完成資料傳輸，效率高，但是傳輸的資料量少。

段傳輸：資料被分成多個段（segment）來傳輸，每個段最多可以包含7個位元組的資料。這種模式的實現較為簡單，適合中等長度的資料傳輸。

塊傳輸：相比段傳輸模式，塊傳輸模式能夠處理更大的資料量並且提高了傳輸效率。資料被分為多個塊（block），每個塊可以包含多個段。塊傳輸還具有校驗機制，能夠確保資料的完整性和可靠性。

協議詳解見 Or CiA301中文手冊43頁

SYNC

  • 同步生產者定期廣播同步物件（SYNC）。
  • SYNC提供基本的網路同步機制，遵循生產消費模型，該服務無應答。
  • 傳輸1個位元組的計數器（可選）

TIME

  • TIME生產者定期廣播時間戳物件（TIME）。
  • TIME提供了簡單的網路時鐘。CANopen裝置透過時間戳物件來校準本地時間。
  • 傳輸6個位元組的時間戳

EMCY

  • 當裝置內部出現致命錯誤將觸發應急（EMCY）報文
  • 由應用裝置以最高優先順序傳送到其他裝置。任何具備緊急事件監控與處理能力的從站會接收並處理緊急報文。

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