[发明专利]一种基于DSP28335的CANopen从站系统

说明书

技术领域

本发明属于现场总线技术领域，尤其是涉及一种基于DSP28335的CANopen从站系统。

背景技术

CANopen是基于CAN-bus规范的高层应用协议，是由生产厂商和用户联合CiA共同开发的，并在2002年成为CENELEC EN50325-4标准。同时CANopen也是一个子协议系列，其基本的通信机制在通信子协议(CommunicationProfile)中进行描述。CANopen已经在大量的工业通信领域建立了标准，用来实现基于CAN-bus的分布式自动化控制设备的工业通信。在每一个CANopen节点下，它不但允许以广播的方式传递讯息，更可以以点对点的方式收发数据，CANopen网络管理功能中简化了项目的开发。此外，使用者能经由CANopen的基本装置结构来执行及诊断该网络的开始与错误管理。在相同的局域网络下，任何一项CANopen的设备都能有效的沟通、取得I/O数值状态、及节点状态。由于CANopen是基于CAN总线，因此其也属于总线型网络，网络中由一个主站节点与数个从站节点或网关设备组成，在布线和维护等方面非常方便，可最大限度的节约组网成本，并可以灵活方便的扩展新的从站节点。

现有技术中，CANopen协议技术一般都是基于通用平台设计代码，规模较大、占用系统资源相对庞大。而嵌入式CANopen协议模块一般做为单独的硬件模块方式实现与系统CPU通过UART等内部总线实现。由于系统数据从系统CPU传送到模块及模块内部处理都需要一定的时间，所以会使节点响应速度相应变慢，并且由于CAN总线通信速度达到1M/S一般内部串行总线无法达到相应速度致使成为速度瓶颈，影响整个CANopen网络信息交换速率。并且大多数功能模块功能单一无法进行灵活配置，添加新功能只能依靠相应厂商开发新型号并且需要在产品设计中单独考虑其安装空间、单只成本较高不利于产品的小型化及规模化。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种基于DSP28335的CANopen从站系统，尤其适合于嵌入式操作系统或前后台系统上构建的一个状态机系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种基于DSP28335的CANopen从站系统，包括：

CAN控制器模块，提供CAN2.0的驱动接口；

CAN通信管理模块，主要负责初始化底层CAN2.0硬件模块，为高层功能提供发送、接收数据及硬件状态管理的通信接口，对底层硬件数据及通信状态进行管理；

对象字典管理模块，提供对象字典的访问与管理功能，完成对象字典的读或写任务；采用双数组指针定位的方式来进行数据的查找，每个数据的访问只需对主映射数组与子映射数组进行两次访问即可定位到单独数据条项，并且进行查找时直接使用数据位置指针访问数据；

网络管理模块，主要包括NMT模块控制、MNT节点保护、NMT启动，NMT模块控制主要是从网络接收主站发送的NMT命令，为状态机模块提供切换中断源与切换命令；并且在系统需要的情况下，完成波特率的自动分配；

状态机模块，主要负责从节点启动后的工作状态转换，为其它模块的工作状态提供限定条件；CANopen状态机可切换的状态主要包括：初始化状态、预操作状态、操作状态和停止状态，状态的切换主要依靠从网络管理模块中获得的NMT命令来驱动；

计时器管理模块，为CANopen控制器模块提供微秒级别精度的周期性中断与时基，负责系统计时器的初始化及管理，CANopen节点的定时中断控制，为每个服务功能提供微秒精度的定时中断服务源，提供时基查询功能；

通信对象管理模块，主要实现PDO、SDO、Emergency Object三个主要通信对象的处理与产生功能。

进一步的，通过生成工具OD构建对象字典和并对对象字典内容进行修改，进而设定整个CANopen协议栈的整体功能与属性。

本发明具有的优点和积极效果是：

完全实现了CIA协议中301协议功能、并可选择性加载401、402等通信子协议功能，支持子协议扩展可通过新的标准子协议代码编写与嵌入达到实现新功能目的；

CANopen协议的对象字典是通过OD生成工具进行生成有良好的通用性和灵活性；所实现的对象字典具有良好的扩展能力，主站可动态的通过SDO改变字典中所有R/W数据；

在DSP28335平台上实现了具有针对性优化的CANopen从节点功能可以经过简单修改移植到同系列CPU下，可移植性；

代码可裁减、对系统资源占用少、实时性高；