特殊協(xié)議（Special protocols）

為了方便CANopen主站對(duì)從站管理。在CANopen協(xié)議中，已經(jīng)為特殊的功能預(yù)定義了COB-ID，其主要有以下幾種特殊報(bào)文。

同步（SYNC），該報(bào)文對(duì)象主要實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的同步傳輸，如圖 1所示，就像閱兵分列式上的方陣，所有士兵邁著整齊的步伐行進(jìn)。

圖1  同步協(xié)議與閱兵分列式

每個(gè)節(jié)點(diǎn)都以該同步報(bào)文作為PDO觸發(fā)參數(shù)，因此該同步報(bào)文的COB-ID 具有比較高的優(yōu)先級(jí)以及最短的傳輸時(shí)間。 一般選用80h作為同步報(bào)文的CAN-ID，如圖2所示。

圖2  同步報(bào)文

一般同步報(bào)文由NMT主機(jī)發(fā)出，CAN報(bào)文的數(shù)據(jù)為0字節(jié)。但如果一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有2個(gè)同步機(jī)制，就需要設(shè)置不同的同步節(jié)拍，比如某些節(jié)點(diǎn)按1個(gè)同步幀發(fā)送1次PDO，其他的節(jié)點(diǎn)收到2個(gè)同步幀才發(fā)送1此PDO，所以這里PDO參數(shù)中的同步起始值就起了作用。

時(shí)間標(biāo)記對(duì)象（Time Stamp），NMT主機(jī)發(fā)送自身的時(shí)鐘，為網(wǎng)絡(luò)各個(gè)節(jié)點(diǎn)提供公共的時(shí)間參考，即網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)，如圖3所示。這在故障診斷中非常需要，比如列車中火災(zāi)報(bào)警，檢修人員需要準(zhǔn)確獲知報(bào)警的時(shí)刻，然后關(guān)聯(lián)查看其它設(shè)備在這個(gè)時(shí)刻的工作狀態(tài)。

圖3  時(shí)間戳協(xié)議與校時(shí)

時(shí)間戳協(xié)議采用廣播方式，無需節(jié)點(diǎn)應(yīng)答，CAN-ID為100h，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為6，數(shù)據(jù)為當(dāng)前時(shí)刻與1984年1月1日0時(shí)的時(shí)間差。如圖 4所示。節(jié)點(diǎn)將此時(shí)間存儲(chǔ)在對(duì)象字典1012h的索引中。

圖4  時(shí)間戳協(xié)議

由于時(shí)間換算起來非常費(fèi)勁，這里特地準(zhǔn)備好了換算函數(shù)，方便讀者使用。

緊急事件對(duì)象（Emergency），是當(dāng)設(shè)備內(nèi)部發(fā)生錯(cuò)誤，觸發(fā)該對(duì)象，發(fā)送設(shè)備內(nèi)部錯(cuò)誤代碼，提示NMT主站。緊急報(bào)文屬于診斷性報(bào)文，一般不會(huì)影響CANopen通訊，其CAN-ID存儲(chǔ)在1014h的索引中，一般會(huì)定義為080h +node-ID，數(shù)據(jù)包含8個(gè)字節(jié)，如圖5所示。

圖5  緊急報(bào)文

其中包括EEC：緊急時(shí)間錯(cuò)誤代碼，ER：錯(cuò)誤寄存器，MEF：廠商自定義的錯(cuò)誤代碼。當(dāng)然這些都需要查表才能獲知，進(jìn)行診斷。

表1  Emergency error codes（緊急報(bào)文錯(cuò)誤代碼）

與PDO的生產(chǎn)禁止時(shí)間類似，緊急報(bào)文也有生產(chǎn)禁止時(shí)間，存儲(chǔ)在對(duì)象字典的1015h中，為了限制節(jié)點(diǎn)不斷發(fā)送緊急報(bào)文，導(dǎo)致總線負(fù)載過大。

USBCAN-E-P與PCI-5010-P主站卡可為PC機(jī)拓展出CANOpen通訊接口，實(shí)現(xiàn)CANOpen協(xié)議的數(shù)據(jù)通信。作為CANOpen網(wǎng)絡(luò)的管理者，實(shí)現(xiàn)全部的CANOpen網(wǎng)絡(luò)管理（NMT）功能。