03_过程数据对象(PDO)
过程数据对象PDO的简介
过程数据对象用来传输设备的实时数据，是CANopen中最主要的数据传输方式。
由于PDO的传输不需要应答，且PDO的长度可以小于8个字节，因此传输速度快。
PDO的映射配置流程如下：
- 无效PDO ； // PDO的COB-ID 最高位写1；
- 清除原有映射内容； // 对映射对象的子索引0x0写入0；
- 写入PDO映射内容； // 按照映射定义分别写入映射参数子索引；
- 写入该PDO映射对象总个数； // 将映射个数写到映射对象子索引0x00
- 有效该PDO； // PDO的COB-ID 最高位写1；
下面是配置代码的一部分：
case 3:
DISABLE_TPDO_COBId = 0x80000180 + nodeId; // PDO的COB-ID最高位写1，无效PDO
writeNetworkDictCallBack (d, //CO_Data* d
nodeId, //UNS8 nodeId
0x1800, //UNS16 index
0x01, //UNS8 subindex
4, //UNS8 count
0, //UNS8 dataType
&DISABLE_TPDO_COBId, //void *data
CheckSDOAndContinue, //SDOCallback_t Callback
0); // use block mode
break;
case 4:
transmitiontype = 0x01; // 设置PDO的传输类型
writeNetworkDictCallBack (&TestMaster_Data, //CO_Data* d
nodeId, //UNS8 nodeId
0x1800, //UNS16 index
0x02, //UNS16 index
1, //UNS8 count
uint8, //UNS8 dataType
&transmitiontype, //void *data
CheckSDOAndContinue, //SDOCallback_t Callback
0); // use block mode
break;
case 5:
transmitiontype = 0x00; // 对映射对象的子索引0写入0，清除原有映射内容
writeNetworkDictCallBack (&TestMaster_Data, //CO_Data* d
nodeId, //UNS8 nodeId
0x1A00, //UNS16 index
0x00, //UNS16 index
1, //UNS8 count
uint8, //UNS8 dataType
&transmitiontype, //void *data
CheckSDOAndContinue, //SDOCallback_t Callback
0); // use block mode
break;
case 6:
transmitiontype = 0x60410010; // 分别写入映射参数子索引 0x01 伺服驱动器的状态字
writeNetworkDictCallBack (&TestMaster_Data, //CO_Data* d
nodeId, //UNS8 nodeId
0x1A00, //UNS16 index
0x01, //UNS16 index
4, //UNS8 count
uint32, //UNS8 dataType
&transmitiontype, //void *data
CheckSDOAndContinue, //SDOCallback_t Callback
0); // use block mode
break;
case 7:
transmitiontype = 0x60610008; // 分别写入映射参数子索引 0x02 伺服驱动器的模式显示
writeNetworkDictCallBack (&TestMaster_Data, //CO_Data* d
nodeId, //UNS8 nodeId
0x1A00, //UNS16 index
0x02, //UNS16 index
4, //UNS8 count
uint32, //UNS8 dataType
&transmitiontype, //void *data
CheckSDOAndContinue, //SDOCallback_t Callback
0); // use block mode
break;
case 8:
transmitiontype = 0x606C0020; // 分别写入映射参数子索引 0x03 伺服驱动器的用户的实际速度反馈
writeNetworkDictCallBack (&TestMaster_Data, //CO_Data* d
nodeId, //UNS8 nodeId
0x1A00, //UNS16 index
0x03, //UNS16 index
4, //UNS8 count
uint32, //UNS8 dataType
&transmitiontype, //void *data
CheckSDOAndContinue, //SDOCallback_t Callback
0); // use block mode
break;
case 9:
transmitiontype = 0x03; // 将上一步骤中写入的映射个数写到映射对象子索引0上
writeNetworkDictCallBack (&TestMaster_Data, //CO_Data* d
nodeId, //UNS8 nodeId
0x1A00, //UNS16 index
0x00, //UNS16 index
1, //UNS8 count
uint8, //UNS8 dataType
&transmitiontype, //void *data
CheckSDOAndContinue, //SDOCallback_t Callback
0); // use block mode
break;
case 10:
DISABLE_TPDO_COBId = 0x00000180 + nodeId; // PDO的COB-ID最高位写位0，有效该PDO
writeNetworkDictCallBack (&TestMaster_Data, //CO_Data* d
nodeId, //UNS8 nodeId
0x1800, //UNS16 index
0x01, //UNS16 index
4, //UNS8 count
uint32, //UNS8 dataType
&DISABLE_TPDO_COBId, //void *data
CheckSDOAndContinue, //SDOCallback_t Callback
0); // use block mode
break; PDO 传输框架
PDO的传输遵循的是生产者消费者模型，即CAN总线网络中生产者产生的TPDO可根据COB-ID由网络上一个或多个消费者RPDO接收，传输模型如下图：
通常设备中，CANopen通信只支持点对点的PDO传输方式。
PDO对象
按照接收与发送的不同，PDO可以分为RPDO和TPDO。PDO由通信参数和映射参数共同决定最终传输的方式及内容。
通常设备默认实现4个RPDO和4个TPDO。
常见的PDO对象列表如下图所示：
PDO通信参数
- PDO的CAN标识符COB-ID；
- PDO的传输类型；
- 禁止时间；
- 事件计时器；
PDO的COB-ID
PDO的CAN标识符即PDO的COB-ID，包含控制位和标识数据，确定该PDO的总线优先级。
COB-ID位于通信参数的子索引上，最高位决定PDO是否有效。
PDO的COB-ID的最高位为“1”，表明该PDO处于无效状态；
PDO的COB-ID的最高位为“0”，表明该PDO有效，可以进行数据传输；
例如：节点3的，TPDO1在无效状态下COB-ID的值为0x80000183,当COB-ID的值为0x183时表明该PDO处于激活状态，可以进行实时数据传输。
PDO的传输类型
PDO的传输类型在通信参数的子索引0x02上，决定该PDO遵循何种传输方式，
同步传输方式：主要与CAN网络中的同步帧SYNC有关；
异步传输方式：由事件触发传输，包括数据改变触发，周期性事件定时器触发；
- 当TPDO的传输类型为0时，如果数据发生改变，并且收到一个同步帧，则发送该TPDO；
- 当TPDO的传输类型为1~240时，接收到相应个数的同步帧时，发送该TPDO;
- 当TPDO的传输类型为254或255时，映射数据发生改变或事件计时器到达时发送该TPDO；
- 当RPDO的传输类型为0~240时，只要收到一个同步帧则将该RPDO最新的数据更新到应用；
- 当RPDO的传输类型为254或255时，将接收到的数据直接更新到应用。
PDO的禁止时间
针对TPDO设置了禁止时间，在通信参数的子索引0x03上，防止CAN网络被优先级较低的PDO持续占有。该参数的单位100us，设置数值后，同一个TPDO传输间隔不得小于该参数对应的事件。
PDO的事件计时器
针对异步传输，传输类型为254或255的TPDO，定义事件计时器，位于通信参数0x1800~0x1803的子索引0x05上。事件计时器也可以认为是一种触发事件，它也会触发相应的TPDO传输。
如果在计时器运行周期内出现了数据改变等其他事件，TPDO也会触发，且事件计时器会被立即复位。
PDO映射参数
PDO映射参数包含指向PDO需要发送或者接收到的PDO对应的过程数据的指针，包括索引、子索引及映射对象的长度。每一个PDO数据长度最多可达8个字节，可以同时映射一个或者多个对象，但总的不能超过8个字节。子索引0x0记录该PDO具体映射对象的个数，子索引1~8则是映射内容。
PDO映射参数内容定义如下图所示：
索引和子索引共同决定对象在对象字典中的位置，对象长度说明该对象的具体位长：
对象长度 0x08h 8位
对象长度0x10h 16位
对象长度0x20h 32位
常用的PDO映射
0x1400h TPDO1-COB-ID==0x80000183
0x1401h TPDO2-COB-ID==0x80000283
0x1402h TPDO3-COB-ID==0x80000383
0x1403h TPDO4-COB-ID==0x80000483
0x1600h 0x
0x1800h RPDO1-COB-ID==0x80000203
0x1801h RPDO2-COB-ID==0x80000303
0x1802h RPDO3-COB-ID==0x80000403
0x1803h RPDO4-COB-ID==0x80000503
// 下面是实际通过上位机发送SDO指令来配置从站的一个TPDO的实例：
1.配置TPDO1
1）0x603 0x08 0x23 0x00 0x18 0x01 0x83 0x01 0x00 0x80 // 去使能TPDO1
2）0x603 0x08 0x2F 0x00 0x18 0x02 0x01 0x00 0x00 0x00 // 1个有效数据，设置TPDO1的传输类型，SYNC
3）0x603 0x08 0x2F 0x00 0x1A 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 // 对映射对象的子索引0x0写入0；清除原有映射内容
4）0x603 0x08 0x23 0x00 0x1A 0x01 0x10 0x00 0x41 0x60 // 写入映射对象1，0x60410010
5）0x603 0x08 0x23 0x00 0x1A 0x02 0x08 0x00 0x61 0x60 // 写入映射对象2，0x60610008
6）0x603 0x08 0x23 0x00 0x1A 0x03 0x20 0x00 0x6C 0x60 // 写入映射对象3，0x606C0020
7）0x603 0x08 0x2F 0x00 0x1A 0x00 0x03 0x00 0x00 0x00 // 映射对象的子索引0x0写入3,说明有3个映射对象
8）0x603 0x08 0x23 0x00 0x18 0x01 0x83 0x01 0x00 0x00 // 使能TPDO1
2.配置TPDO2
1）0x603 0x08 0x23 0x01 0x18 0x01 0x83 0x02 0x00 0x80 // 去使能TPDO2
2）0x603 0x08 0x2F 0x01 0x18 0x02 0x01 0x00 0x00 0x00 // 1个有效数据，设置TPDO2的传输类型，SYNC
3）0x603 0x08 0x2F 0x01 0x1A 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 // 对映射对象的子索引0x0写入0；清除原有映射内容
4）0x603 0x08 0x23 0x01 0x1A 0x01 0x20 0x00 0x64 0x60 // 写入映射对象1，0x60640020 Position actual value
5）0x603 0x08 0x23 0x01 0x1A 0x02 0x20 0x00 0xFD 0x60 // 写入映射对象2，0x60FD0020 Digital inputs
6）0x603 0x08 0x2F 0x01 0x1A 0x00 0x02 0x00 0x00 0x00 // 映射对象的子索引0x0写入2,说明有2个映射对象
7）0x603 0x08 0x23 0x01 0x18 0x01 0x83 0x02 0x00 0x00 // 使能TPDO2
3.配置RPDO1
1）0x603 0x08 0x23 0x00 0x14 0x01 0x03 0x02 0x00 0x80 // 去使能RPDO1
2）0x603 0x08 0x2F 0x00 0x14 0x02 0x01 0x00 0x00 0x00 // 1个有效数据，设置RPDO1的传输类型，SYNC
3）0x603 0x08 0x2F 0x00 0x16 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 // 对映射对象的子索引0x0写入0；清除原有映射内容
4）0x603 0x08 0x23 0x00 0x16 0x01 0x10 0x00 0x40 0x60 // 写入映射对象1，0x60400010 Control word
5）0x603 0x08 0x23 0x00 0x16 0x02 0x20 0x00 0xFF 0x60 // 写入映射对象2，0x60FF0020 Target velocity
6）0x603 0x08 0x2F 0x00 0x16 0x00 0x02 0x00 0x00 0x00 // 映射对象的子索引0x0写入3,说明有3个映射对象
7）0x603 0x08 0x23 0x00 0x14 0x01 0x83 0x01 0x00 0x00 // 使能RPDO1
4.配置RPDO2
1）0x603 0x08 0x23 0x01 0x14 0x01 0x03 0x03 0x00 0x80 // 去使能RPDO2
2）0x603 0x08 0x2F 0x01 0x14 0x02 0x01 0x00 0x00 0x00 // 1个有效数据，设置RPDO2的传输类型，SYNC
3）0x603 0x08 0x2F 0x01 0x16 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 // 对映射对象的子索引0x0写入0；清除原有映射内容
4）0x603 0x08 0x23 0x01 0x16 0x01 0x20 0x00 0x83 0x60 // 写入映射对象1，0x60830020 Profile acceleration
5）0x603 0x08 0x23 0x01 0x16 0x02 0x20 0x00 0x84 0x60 // 写入映射对象2，0x60840020 Profile deceleration
6）0x603 0x08 0x2F 0x01 0x16 0x00 0x02 0x00 0x00 0x00 // 映射对象的子索引0x0写入2,说明有3个映射对象
7）0x603 0x08 0x23 0x01 0x14 0x01 0x03 0x03 0x00 0x00 // 使能RPDO2
伺服驱动器上电后，使用CAN的上位机调试软件通过发送SDO的方式来配置伺服驱动器，
配置完成后，也可以通过上位机来模拟主站来发送PDO和SYNC同步对象的方式来控制伺服电机的启动、加减速和停止等功能。
下图是上位机需要发送的数据帧的截图：
模拟主站发送的TPDO1为：
| COB-ID | DLC | Data |
| 0x203 | 0x06 | 0x06 0x00 0x2C 0x01 0x00 0x00 |
控制字：0x0006 0x0007 0x000F//控制字根据需要相应发送
目标速度：0x0000012C//300RPM
模拟主站发送的TPDO2为：
| COB-ID | DLC | Data |
| 0x303 | 0x08 | 0x64 0x00 0x00 0x00 0x64 0x00 0x00 0x00 |
加速度：0x00000064// 100ms
减速度：0x00000064//100ms
注意事项：每发送一个PDO后，都需要通过上位机发送一个同步对象到总线上，这样PDO的内容才会被从站更新使用。
同步对象：COB-ID:0x80 DLC:0x00