嵌入式CANopen协议从入门到落地产品（更新2021.9.8）

2024-06-07 06:08:48

一、前言

我写CANopen系列博文的初衷是分享如何使用STM32单片机开发一款CANopen产品，所谓实战为主，理论为辅。只看CANopen协议的理论是很枯燥，而且根本看不会。我认为掌握CANopen协议的唯一方法是自己设计一个CANopen从站。
Canfestival是一个开源的CANopen协议代码，它不依赖STM32单片机（实际上我们只需要给Canfestival提供一个硬件定时器即可），所以其他品牌的单片机照样可以使用Canfestival去开发CANopen产品。

CANopen的优势

1、有一个人曾经跟我说过：”没有CANopen的CANbus总线，根本没法用。” 这句话怎么理解？
2、CANopen协议基于CANbus总线。所以，布线简单（只要CAN_H和CAN_L）信号即可。更少出错及减少布线成本、人工成本以及后期的维护。
3、成本低廉，主流的嵌入式芯片都有CAN控制或者FDCAN控制（可以运行普通CAN模式）。

CANopen学习建议

CANopen协议的基础知识需要系统地学习几遍。比如什么是PDO，什么是SDO，什么是NMT，什么是心跳，什么是对象字典等等基本知识。建议直接使用广州致远的CANopen学习资料《CANopen_easy_begin》进行学习，博文里有分享的下载地址。

CANopen常见误区

不要将Node-ID与CAN-ID搞混了。可能很多很多同学都误认为在CANopen网络上，CAN报文里的CAN-ID就是代表CANopen节点的身份证。这个是错误的。在CANopen协议里，Node-ID才是CANopen节点的身份证。

二、学习资料分享

《CANopen_easy_begin.pdf》：学习CANopen的理论知识

链接：https://pan.baidu.com/s/1Jy5myXDkTk9Yq-ChYgW8_Q
提取码：do0u

《CANopen_meno.pdf》：方便查询CANopen一些经常需要查阅的知识

链接：https://pan.baidu.com/s/1jODSM4Sq3xnzOSGg7FRxUQ
提取码：xkv8

《硬石YS-H7Multi开发板开发手册》：同学们也需要参考

链接：https://pan.baidu.com/s/1qtFBjw7pzaZZVj67BjVTmg
提取码：5aid

三、所需硬件

1、CAN分析仪

作为一个CAN节点与其他CAN节点通讯。

2、STM32开发板

我使用广州硬石科技的STM32H743开发板，也可以使用其他STM32F103或者STM32F407开发板。但是，STM32开发板一定一定要有CAN接口，可以发送普通的CAN报文。

四、教程

4.1、CANopen移植

CANopen | 移植01 - STM32H743 + Canfestival的移植并让FDCAN1运行CANopen协议

4.2、CANopen基础知识

CANopen | 网络管理NMT01 - 节点上线报文与心跳报文
CANopen | 网络管理NMT02 - 节点状态切换命令
CANopen | 对象字典OD 01 - canfestival对象字典编辑软件安装与使用
CANopen | 对象字典OD 02 - 修改CANopen节点的心跳报文发送间隔
CANopen | 拓展知识 - CANopen,CAN总线与OSI模型的关系
CANopen | 对象字典OD 03 - 启动CANopen节点的服务数据对象SDO
CANopen | 对象字典OD 04 - 创建对象字典的变量(映射变量）

五、CAN总线技术

CANopen协议运行在CAN总线上，进一步学习CAN总线的物理层与数据链路层很有必要，能解决实际工作上碰到的“奇怪”问题。
CAN总线技术 | CAN脱颖而出的“秘密”
CAN总线技术 | 物理层01 - CAN信号电平
CAN总线技术 | 物理层02 - CAN总线的异步串行通讯
CAN总线技术 | 物理层03 - 采样点
CAN总线技术 | 物理层04 - 终端电阻与双绞线（特性阻抗120欧）
CAN总线技术 | 数据链路层01 - CAN报文的组成
CAN总线技术 | 数据链路层02 - 帧结构
CAN总线技术 | 数据链路层03 - CAN总线竞争与仲裁机制
CAN总线技术 | 数据链路层04 - CAN节点状态与错误处理机制

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