概述CANopen是建立在控制局域網(wǎng)（CAN）上的高級(jí)通信協(xié)議。
它包括通信子協(xié)議和設(shè)備子協(xié)議，它們經(jīng)常在嵌入式系統(tǒng)中使用。
它也是工業(yè)控制中常用的現(xiàn)場(chǎng)總線。
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CANopen在OSI模型中的網(wǎng)絡(luò)層（包括網(wǎng)絡(luò)層）之上實(shí)現(xiàn)協(xié)議。
CANopen標(biāo)準(zhǔn)包括尋址方案，幾個(gè)小型通信子協(xié)議以及由設(shè)備子協(xié)議定義的應(yīng)用程序?qū)印?/p>
CANopen支持網(wǎng)絡(luò)管理，設(shè)備監(jiān)視和節(jié)點(diǎn)之間的通信，包括一個(gè)簡(jiǎn)單的傳輸層，可以處理分段的數(shù)據(jù)傳輸和組合。
一般而言，數(shù)據(jù)鏈路層和物理層將由CAN實(shí)現(xiàn)。
除了CANopen之外，還有其他通信協(xié)議（例如EtherCAT）實(shí)現(xiàn)CANopen的設(shè)備子協(xié)議。
基本CANopen設(shè)備和通信協(xié)議在AutomaTIon（CiA）草案標(biāo)準(zhǔn)301中的CAN中定義。
單個(gè)設(shè)備的子協(xié)議基于CiA 301，然后進(jìn)行擴(kuò)展。
例如用于I / O模塊的CiA401和用于運(yùn)動(dòng)控制的CiA402。
設(shè)備型號(hào)以下是所有CANopen設(shè)備必須具備的功能：通訊單元它處理與網(wǎng)絡(luò)上其他模塊進(jìn)行通訊所需的通訊協(xié)議。
設(shè)備的啟動(dòng)和重置由狀態(tài)機(jī)控制。
狀態(tài)機(jī)需要包括以下?tīng)顟B(tài)：初始化，運(yùn)行前，運(yùn)行和已停止。
當(dāng)收到網(wǎng)絡(luò)管理（NMT）通信對(duì)象時(shí)，狀態(tài)機(jī)將轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的狀態(tài)。
對(duì)象字典是具有16位索引的變量數(shù)組。
每個(gè)變量可以（但不是必須）具有8位子索引（Subindex）。
變量可用于調(diào)整設(shè)備的配置，也可對(duì)應(yīng)于設(shè)備測(cè)量的數(shù)據(jù)或設(shè)備的輸出。
當(dāng)狀態(tài)機(jī)設(shè)置為“可操作”時(shí)，設(shè)備的應(yīng)用程序部分將實(shí)現(xiàn)設(shè)備的預(yù)期功能。
該部分可以通過(guò)對(duì)象字典中的變量進(jìn)行調(diào)整，并且數(shù)據(jù)可以通過(guò)通信層進(jìn)行發(fā)送或接收。
對(duì)象字典CANopen設(shè)備都需要具有一個(gè)對(duì)象字典，該對(duì)象字典用于設(shè)置設(shè)備配置和執(zhí)行非即時(shí)通信。
對(duì)象字典的條目定義如下：索引：對(duì)象的16位地址。
對(duì)象名稱(chēng)：代表對(duì)象的符號(hào)類(lèi)型，可以是數(shù)組，記錄或變量。
名稱(chēng)：描述此條目的字符串。
類(lèi)型：變量的數(shù)據(jù)類(lèi)型。
屬性：提供有關(guān)此條目是否可讀/可寫(xiě)的信息。
有四種類(lèi)型：讀/寫(xiě)，只讀，只寫(xiě)和只讀常量。
強(qiáng)制/可選字段定義了屬于特定設(shè)備規(guī)范的設(shè)備是否必須實(shí)現(xiàn)某些對(duì)象。
對(duì)象字典中的基本數(shù)據(jù)類(lèi)型在CANopen標(biāo)準(zhǔn)中定義，包括邏輯值，整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)。
它還定義了復(fù)合對(duì)象：例如數(shù)組，記錄和字符串。
復(fù)合對(duì)象使用8位值作為其子索引。
子索引0在記錄或數(shù)組中的位置記錄此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的元素?cái)?shù)，數(shù)據(jù)類(lèi)型為UNSIGNED8。
通信通信對(duì)象CANopen物理層CANbus每次都會(huì)發(fā)送少量數(shù)據(jù)，包括11位ID，遠(yuǎn)程傳輸請(qǐng)求（RTR）位以及大小不超過(guò)8位的數(shù)據(jù)。
CANopen將11位CANbus ID分為4位功能代碼和7位CANopen節(jié)點(diǎn)ID。
7位ID共有128種不同的組合，其中沒(méi)有使用ID 0，因此CANopen網(wǎng)絡(luò)最多允許127個(gè)設(shè)備。
CANbus在CAN 2.0 B規(guī)范中允許使用29位ID，因此，如果與CAN 2.0 B一起使用，則CANopen網(wǎng)絡(luò)上可以有127個(gè)以上的設(shè)備，但是在實(shí)際使用中，大多數(shù)CANopen網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備數(shù)量少于這個(gè)值。
CANopen將11位CANbus ID稱(chēng)為通信對(duì)象ID（COB-ID）。
當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)沖突時(shí)，CANbus仲裁機(jī)制將使具有最小COS-ID的消息繼續(xù)傳輸而無(wú)需等待或重新傳輸。
COB-ID的前4位是CANopen功能代碼，因此該功能代碼的值較小，表示相應(yīng)的功能很重要，允許的延遲時(shí)間也較短。
在CANopen標(biāo)準(zhǔn)中，部分COB-ID保留用于網(wǎng)絡(luò)管理和SDO通信。
初始化設(shè)備后，某些功能代碼和COB-ID將映射到標(biāo)準(zhǔn)功能，但將來(lái)仍可以計(jì)劃將其用于其他用途。
通訊模型CANopen設(shè)備之間的通訊可分為以下三個(gè)通訊