从CAN到CANOpen——准入门大全（三）

第二部分、CANopen协议：

第五节、关于COB-ID：

CANopen是在基础CAN协议的基础上，仅仅对应用层做了约定而来。

CANopen里的通信对象ID叫COB-ID，仍然利用了标准帧的11位ID，只是约定高4位（7~10位）为功能码；低7位（0~6位）为节点ID（支持最多127个节点）。

功能码和节点ID组合的结果，如下图所示

第二列是功能码，第三列就是功能码和节点ID组合的结果。第三列注意的是，蓝色部分的节点ID都是从1开始。以PDO1(tx)为例，功能码0011，加上第一个节点ID：000,0001（切记，不能从0开始），组合后就是001,1000,0001，也就是16进制的181或者10进制的385。同理，PDO1(tx)最大值是0x1FF。

         上图绿色部分是广播的通讯对象，蓝色部分是点对点通讯对象。并且，从上往下优先级依次降低（由仲裁机制实现），比如SDO的优先级就比PDO低。

第六节、关于PDO：

         PDO分tx和rx两种，分别叫TPDO和RPDO。TPDO由生产者提供，不需要应答。每个节点最多只能支持4对TPDO/RPDO。以节点1为例，TPDO的COB-ID分别是0x181、0x281、0x381和0x481；RPDO的COB-ID分别是0x201、0x301、0x401、0x501。

每个TPDO或RPDO，都各自需要两套参数，分别叫通讯参数和映射参数：其中通讯参数用来设置各种总线参数，比如使用哪个COB-ID，传输类型，禁用时间和定时时间等；映射参数用来组成（TPDO）或解析（RPDO）报文中的数据域部分。所有这些参数，都放在对象字典中，收发双发拿着同一份字典，就能彼此识别对方的报文内容了。

第七节、关于对象字典：

         对象字典是一个大杂烩，里面存储着收发各方共同的通信约定。有了这份字典，总线上的各个节点，就能组织发送报文或者解析接收报文了。对象字典名字里的对象，应该是从面向对象引申来的概念，指有一定数据结构的变量。所以对象字典，理解成变量字典也行。

         对象字典的内容分配大致如下表所示，全球统一，但具体细节可以自由发挥。下图左侧的索引，是字典条目的索引号，和COB-ID没有任何关系。并且对象字典的索引实际上分为16位的主索引和8位的子索引，下表只列出了主索引。

上表中的0x1000~0x1FFF索引区，又可以细分为如下表所示的子区域。

第一行的0x1000~0x1029区域，属于已经约定好的区域，定义如下面两张图：

重点关注0x1400~0x1BFF区域，即PDO的参数对象区。

如前所述，一个节点支持4对TPDO/RPDO，每个PDO都有两套参数（通讯参数和映射参数），每套参数（不是每个参数）占用一个主索引号。所以一个节点就要占用16个主索引号来存放参数，128个节点就要占用2048个（0x800）主索引号，索引号在字典中的编号从0x1400开始，到0x1BFF结束。

实际上在字典中，通信参数放一块，映射参数放一块，分布如下图所示：

上图是PDO参数的主索引分布。但实际上的参数是成套出现的，一套参数里包含若干子参数，子参数要靠子索引来查询。下图是通信参数子索引定义：

下图是映射参数子索引定义：

映射参数最多可以映射64个对象（数据结构变量），子索引从0x01到0x40。

下图是一个具体的根据映射参数构成TPDO的例子（节点1的TPDO1）：

首先生产者从[1800,01]（逗号前表示主索引，逗号后表示子索引，后同）中得到COB-ID。然后从[1A00,01]中获取第一个对象。[1A00,01]中的值为0x20000108，那么第一个对象为[2000,01]，对应值为A，在PDO中占0x8位。接着是第二个对象[2003,03]，对应值为G，在PDO中占0x10位（16位）。最后是对象[2003,01]，对应值E，在PDO中占0x8位。这样A、G、E（顺序不能颠倒）就组成了一个32位的TPDO的数据域了。

（补充建议，本篇是重中之重，对象字典的部分反复阅读三遍是起码的，阅读五六遍才能理解也不奇怪，坚持！）