CANopen | 网络管理NMT01 - 节点上线报文与心跳报文

2024-04-22 20:00:06

文章目录

一、前言
二、NMT节点上线报文
三、NMT心跳报文

一、前言

CANopen协议的NMT管理报文既是最简单又是最重要的知识点，为什么网络管理NMT这么重要？
1、CANopen从站上电后，首先往总线发送节点上线报文（这个是NMT），然后就会源源不断地发送心跳报文（这个也是NMT）。不了解NMT的话，你无法看懂CANopen网络上的这些CAN报文。一般的自动化设备上肯定不止一个CANopen从站，可能会有10几个，甚至几十个。当你用CAN分析仪去观察CANopen网络上的报文时，会有很多很多乱七八糟的CAN报文，你要了解NMT才能看懂那些CAN报文。
2、CANopen从站上电后，从心跳报文可以看到CANopen从站处于Pre-Operatonal(预操作状态），此时PDO功能是关闭的。需要用NMT报文才能让CANopen从站从Pre-Operational切换到Operational（操作状态），此时PDO功能才有效。
3、从上一点知道，CANopen从站需要进入Operational（操作状态）才能使用PDO功能，那PDO功能真的那么重要吗？老实说，它非常重要。总的来说，CANopen网络的实时性取决于PDO，多个CANopen节点实时且高效地通讯，依赖的就是PDO。后面的章节会专门讲解PDO的使用方法。
4、调试多个CANopen节点时，一般我是先对一个CANopen节点进行调试，说白了我只关注那一个CANopen节点发出来的CAN报文，我不希望其他CANopen节点往CANopen网络上发送CAN报文。遇到这种情况，有两种办法解决：1、关闭其他CANopen节点的电源（简单粗暴）。2、使用NMT报文，让其他CANopen节点进入停止状态，CANopen节点进入停止状态后，连最基本的心跳报文都停止了。
5、综上所述，一定要掌握NMT管理报文！！！

请研读《CANopen_easy_begin》的第6章-网络管理NMT（Network management）与CANopen主站，请看下面图片。其中，6.4章节简单略过即可，因为NMT节点守护已经被CANopen协议淘汰，基本不使用了。

准备好硬件：
1、STM32H743开发板（已经移植CANopen协议）
2、CAN分析仪

二、NMT节点上线报文

基于上一次已经完成CANopen的移植的开发板，它已经是一个标准的CANopen从站（从站ID : 0x05)，那么我用CAN分析仪去看看CANopen从站发出什么报文。每当我按下开发板的复位键时，CAN分析仪就会收到一条CAN报文。没错，它就是CANopen从站0x05的“节点上线报文。
！！同学们不要误以为CAN-ID：0x705是CANopen节点的身份，CANopen节点的身份是0x05才对。那么0x705是什么意思？？ 0x705 = 0x700（心跳报文）+ Node-ID（0x05)，其中的Node-ID才是CANopen节点的身份。

符合CANopen对NMT节点上线报文的定义：CAN-ID = 0x700 + node-ID(0x05 = 0x705，然后长度01，接着数据段是0。

三、NMT心跳报文

看看刚移植的CANopen从站（Node-ID：0x05)在干什么吧。如下图所示，它在源源不断地发出同一个报文。没错，这个报文就是CANopen从站（0x05)的心跳报文，数据段是0x7F。

数据段0x7F的意思是这个CANopen从站处于Pre-Operational预操作状态，它就是节点的状态。CANopen从站处于预操作状态（7F）时，不会发送与接收PDO（PDO功能关闭），SDO功能是正常的。还有，CANopen从站的状态一般由CANopen主站去控制。

尝试一下这个功能吧，我用CAN分析仪往CANbus网络发送一个报文让CANopen从站（0x05)进入操作状态（0x05）。如下图所示，使用CAN分析仪发送报文后，CANopen从站（0x05）进入了操作状态。

最后，我用CAN分析仪再往CANbus网络发一条CAN报文，让CANopen从站（0x05）回到预操作状态（0x7F）。

为什么我用CAN分析仪发送一些报文就能控制CANopen从站的状态？这些是什么报文？请看下一章节吧。

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