基于嵌入式系统的CANopen协议分析研究

摘要

CANopen作为一种开放的、标准化的CAN总线应用层协议，在国内外的应用已经深入到了各个领域，并且还在进一步发展。但是，相对于广阔的应用范围，CANopen协议的研究和开发在我国还没有得到足够的重视。目前基于该协议规范的通信接口关键技术仍然被国外若干公司所垄断，国内有关CANopen协议的分析与研究仍然处于起步阶段，具有非常大的发展空间。
　　 从这一实际情况出发，本文首先分析了CANopen总线在国内外的研究现状，介绍了本文的研究内容与意义。其次对CANopen的协议规范进行了阐述，分析了CANopen的协议结构、对象字典和通信对象，并详细说明了本文使用的开源协议栈CanFestival。再次，本文对嵌入式实时操作系统μ.C/OS-Ⅱ的原理和特点进行了阐述。在此基础上，本文搭建了协议研究的目标平台，并详细介绍了基于嵌入式系统的CANopen通信接口在此硬件平台上的实现方法。之后，论文提出了一个有效的实验方案，并按照此方案对本文开发的CANopen通信接口进行了实验，以证明研究的有效性。最后对论文研究的内容进行了总结和展望。
　　 本文通过借鉴国外的先进经验，利用开源代码在目标平台上对CANopen协议栈进行了研究，并提出了CANopen协议规范的通信接口开发和实验的有效方案，从而为今后CANopen协议从节点的开发研究奠定了坚实的基础。这一方案对于缩短开发周期，降低开发难度，节约开发成本，加速CANopen在国内的应用与推广具有重要的现实意义。