CANOpen生命守护机制

CanOpen提供两种监视节点在线的机制，一种叫做生命保护机制，一种叫心跳机制。两种机制都是基于NMT报文进行实现的。

心跳机制：从站每隔一段时间上报一次自己的当前状态。主站对每个从站进行倒计时，一旦在规定时间内从站没有上报状态，则认为其掉线。

/* 初始化心跳报文：主站为所有使用心跳包的从站配置入口，从站没有在规定时间内上报心跳包，主站将从站状态置为掉线 */
void heartbeatInit(CO_Data *d)
{UNS8 index;/*  注册字典索引号0x1017和子索引号0x00的回调函数为OnHeartbeatProducerUpdate */RegisterSetODentryCallBack(d, 0x1017, 0x00, &OnHeartbeatProducerUpdate);/* 同步标志位置0 */d->toggle = 0;/* 遍历消费者(主站)的所有心跳包入口(从站) */for(index = (UNS8)0x00; index < *d->ConsumerHeartbeatCount; index++){/* 从消费者(主站)心跳包入口(从站)中取出定时时间 */TIMEVAL time = (UNS16)((d->ConsumerHeartbeatEntries[index]) & (UNS32)0x0000FFFF);/* 注册一个定时事件，在规定时间内没有收到心跳包，主站将从站置为离线 */if(time){d->ConsumerHeartBeatTimers[index] = SetAlarm(d, index, &ConsumerHeartbeatAlarm, MS_TO_TIMEVAL(time), 0);}}/* 生产者(从站)注册一个定时事件，在规定时间内上报心跳包 */if(*d->ProducerHeartBeatTime){TIMEVAL time = *d->ProducerHeartBeatTime;d->ProducerHeartBeatTimer = SetAlarm(d, 0, &ProducerHeartbeatAlarm, MS_TO_TIMEVAL(time), MS_TO_TIMEVAL(time));}
}

/* 消费者(主站)心跳包入口定时事件回调函数 */
void ConsumerHeartbeatAlarm(CO_Data* d, UNS32 id)
{/* 从消费者(主站)心跳包入口(从站)中取出节点ID */UNS8 nodeId = (UNS8)(((d->ConsumerHeartbeatEntries[id]) & (UNS32)0x00FF0000) >> (UNS8)16);/* 将该消费者(主站)心跳包入口(从站)定时器句柄置为空，表示定时事件关闭 */d->ConsumerHeartBeatTimers[id] = TIMER_NONE;/* 将该节点状态置为离线 */d->NMTable[nodeId] = Disconnected;/* 调用心跳错误回调函数，通过字典可以配置 */(*d->heartbeatError)(d, nodeId);
}

/* 处理节点守护报文 */
void proceedNODE_GUARD(CO_Data *d, Message *m)
{UNS8 nodeId = (UNS8) GET_NODE_ID((*m));if(m->rtr == 1){}

 /* 如果是远程帧，表示该帧为响应运行状态 */else{/* 从报文中取出节点运行状态 */e_nodeState newNodeState = (e_nodeState)((*m).data[0] & 0x7F);MSG_WAR(0x3110, "Received NMT nodeId : ", nodeId);/* 将节点寿命值恢复满 */d->nodeGuardStatus[nodeId] = *d->LifeTimeFactor;/* 更新节点状态，并调用回调函数 */if(d->NMTable[nodeId] != newNodeState){(*d->post_SlaveStateChange)(d, nodeId, newNodeState);d->NMTable[nodeId] = newNodeState;}/* MNT报文是从站发送的bootup报文，调用回调函数 */if(d->NMTable[nodeId] == Initialisation){MSG_WAR(0x3100, "The NMT is a bootup from node : ", nodeId);(*d->post_SlaveBootup)(d, nodeId);}/* 如果该节点上报过来的不是未知状态，则要对该节点进行重新倒计时 */if(d->NMTable[nodeId] != Unknown_state) {UNS8 index, ConsumerHeartBeat_nodeId;/* 遍历消费者(主站)的所有心跳包入口(从站) */for(index = (UNS8)0x00; index < *d->ConsumerHeartbeatCount; index++){/* 从消费者(主站)心跳包入口(从站)中取出节点ID */ConsumerHeartBeat_nodeId = (UNS8)(((d->ConsumerHeartbeatEntries[index]) & (UNS32)0x00FF0000) >> (UNS8)16);/* 如果报文发送节点的id和入口id吻合，则对该节点重新进行倒计时 */if(nodeId == ConsumerHeartBeat_nodeId){/* 从消费者(主站)心跳包入口(从站)中取出定时时间 */TIMEVAL time = ((d->ConsumerHeartbeatEntries[index]) & (UNS32)0x0000FFFF);/* 删除消费者(主站)心跳包入口(从站)定时事件 */DelAlarm(d->ConsumerHeartBeatTimers[index]);/* 重新设置消费者(主站)心跳包入口(从站)定时事件 */d->ConsumerHeartBeatTimers[index] = SetAlarm(d, index, &ConsumerHeartbeatAlarm, MS_TO_TIMEVAL(time), 0);}}}}
}

生命保护机制：主站为每个从站设定一个生命值。每隔一段时间询问一次从站当前状态，并将生命值减一。收到从站回复，则将生命值复位。否则当生命值减到0的时候，判断其为掉线。

/* 节点守护报文初始化主站每隔一段时间发送守护报文，如果规定次数没有回复，则认定从站离线 */
void nodeguardInit(CO_Data *d)
{/* 注册字典索引号0x100C和子索引号0x00的回调函数为OnNodeGuardUpdate */RegisterSetODentryCallBack(d, 0x100C, 0x00, &OnNodeGuardUpdate);/* 注册字典索引号0x100D和子索引号0x00的回调函数为OnNodeGuardUpdate */RegisterSetODentryCallBack(d, 0x100D, 0x00, &OnNodeGuardUpdate);/* 判断字典中是否配置时间和次数 */if(*d->GuardTime && *d->LifeTimeFactor) {UNS8 i;/* 取出发送守护报文的间隔时间 */TIMEVAL time = *d->GuardTime;/* 注册一个定时事件，在规定时间发送守护报文 */d->GuardTimeTimer = SetAlarm(d, 0, &GuardTimeAlarm, MS_TO_TIMEVAL(time), MS_TO_TIMEVAL(time));MSG_WAR(0x0, "GuardTime: ", time);/* 初始化所有节点寿命为满值 */for(i = 0; i < NMT_MAX_NODE_ID; i++){/* 如果节点状态正常并且节点号不是本身 */if(d->NMTable[i] != Unknown_state && i != *d->bDeviceNodeId){d->nodeGuardStatus[i] = *d->LifeTimeFactor;}}MSG_WAR(0x0, "Timer for node-guarding startet", 0);}
}

/* 发送节点守护报文 */
UNS8 masterSendNMTnodeguard(CO_Data *d, UNS8 nodeId)
{Message m;/* MNT报文(数据帧表示响应，远程帧表示请求) */UNS16 tmp = nodeId | (NODE_GUARD << 7);/* cob-id */m.cob_id = UNS16_LE(tmp);/* 远程帧，请求 */m.rtr = REQUEST;/* 长度 */m.len = 0;MSG_WAR(0x3503, "Send_NODE_GUARD to node : ", nodeId);/* 发送该帧 */return canSend(d->canHandle,&m);
}

/* 处理节点守护报文 */
void proceedNODE_GUARD(CO_Data *d, Message *m)
{/* 从数据包中获取节点id */UNS8 nodeId = (UNS8) GET_NODE_ID((*m));/* 如果是远程帧，表示该帧为请求上报运行状态 */if(m->rtr == 1){/* 如果节点id和自身匹配，则上报 */if(nodeId == *d->bDeviceNodeId){Message msg;/* MNT报文(数据帧表示响应，远程帧表示请求) */UNS16 tmp = *d->bDeviceNodeId + 0x700;/* cob-id */msg.cob_id = UNS16_LE(tmp);/* 长度 */msg.len = (UNS8)0x01;/* 数据帧：响应 */msg.rtr = 0;/* 节点状态 */msg.data[0] = d->nodeState;/* 同步标志 */if(d->toggle){msg.data[0] |= 0x80;d->toggle = 0;}elsed->toggle = 1;MSG_WAR(0x3130, "Sending NMT Nodeguard to master, state: ", d->nodeState);/* 发送报文 */canSend(d->canHandle, &msg);}}else{}
}

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