CANopen對(duì)象字典生成辦法

CANopen協(xié)議是一種基于控制器局域網(wǎng)（CAN）的應(yīng)用層協(xié)議，該協(xié)議具有實(shí)時(shí)高效、組網(wǎng)靈活和產(chǎn)品兼容性高等優(yōu)勢(shì)，CANopen協(xié)議在國(guó)內(nèi)越來越受到青睞，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越多廣泛，不僅應(yīng)用于過程與生產(chǎn)自動(dòng)化等領(lǐng)域，還涉及到醫(yī)療、鐵路、軍事、太陽能等等領(lǐng)域。目前CANopen協(xié)議由CiA（CANinAutomation）組織負(fù)責(zé)管理與推廣。

對(duì)象字典是CANopen通信接口與應(yīng)用程序之間接口，是CANopen協(xié)議的重要組成部分。在CANopen網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的CANopen設(shè)備都有一個(gè)對(duì)象字典，用來描述CANopen設(shè)備的全部功能。

一般在CANopen配置或者開發(fā)工程中，對(duì)象字典的創(chuàng)建與管理是一個(gè)不可缺少的步驟，同時(shí)也是保證CANopen正常通訊的重要保障。如果CANopen系統(tǒng)工程相對(duì)比較簡(jiǎn)單，人工編寫對(duì)象字典是可行的。但是如果面對(duì)系統(tǒng)較復(fù)雜、通訊量龐大的CANopen工程，單純用人工編寫對(duì)象字典是很低效的，同時(shí)也很容易出現(xiàn)編寫錯(cuò)誤，可能給CANopen工程帶來潛在的危險(xiǎn)。為了提高對(duì)象字典的編輯效率，同時(shí)最大限度地避免對(duì)象字典的編輯錯(cuò)誤，本文描述的一個(gè)快速可靠的對(duì)象字典生成器ODBuilder，為CANopen工程的對(duì)象字典生成與修改提供一個(gè)很好的解決方案。

一、對(duì)象字典結(jié)構(gòu)與EDS文件描述

1.1對(duì)象字典結(jié)構(gòu)

對(duì)象字典是一個(gè)有序的對(duì)象組，每個(gè)對(duì)象采用一個(gè)16位的索引值來尋址，為了允許訪問數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的單個(gè)元素，同時(shí)定義了一個(gè)8位的子索引。對(duì)象字典中索引值0000-0x0FFF是數(shù)據(jù)類型的定義，具體類型有固定的分區(qū)。而一個(gè)CANopen節(jié)點(diǎn)的對(duì)象字典相關(guān)的常用范圍在0x1000到0x9FFF之間。其中，索引1000h-1FFFh描述的是通信對(duì)象（COB），如設(shè)備類型，錯(cuò)誤寄存器，支持的PDO數(shù)量等等，該參數(shù)定義了CANopen接口的通信功能。索引2000h-5FFFh是預(yù)留給制造商定義的特定對(duì)象。索引000h-9FFFh是用于標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備子協(xié)議的對(duì)象描述，例如I/O模塊子協(xié)議、驅(qū)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備子協(xié)議、傳感器與測(cè)量設(shè)備子協(xié)議、醫(yī)療器材子協(xié)議、電梯子協(xié)議等等。CANopen對(duì)象字典通用結(jié)構(gòu)如表1所示。

表1CANopen對(duì)象字典通用結(jié)構(gòu)

1.2EDS文件描述

CANopen網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)對(duì)象字典，對(duì)象字典包含了描述這個(gè)設(shè)備和它的網(wǎng)絡(luò)行為的所有參數(shù)。而在描述CANopen設(shè)備時(shí)，使用了一種標(biāo)準(zhǔn)化的ASCII格式的描述文件，即：電子數(shù)據(jù)表（EDS）。電子數(shù)據(jù)表不僅記錄了對(duì)象字典的所有參數(shù)，同時(shí)也對(duì)設(shè)備及其配置進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的描述，所以EDS電子數(shù)據(jù)表是對(duì)象字典的載體與保存方式。