CANopen源代碼框架說明

1、2015年12月摘要：本文主要介紹五部分內(nèi)容：商業(yè)版代碼與開源代碼的詳細區(qū)別；CANopen 協(xié)會-CiA 的各重要子協(xié)議的代碼包情況介紹；代碼包重要服務(wù)；代碼包框架介紹和使用說明；支持的MCU 列表和升級情況。首先先介紹一下開源代碼和商業(yè)版代碼的區(qū)別，當然這其實已經(jīng)是“公開的秘密”，只是我們沒有去詳細總結(jié)而已：1、費用：商業(yè)版代碼收費，開源代碼免費；商業(yè)版代碼節(jié)省了很多研發(fā)人員和測試人員的時間，節(jié)省了很多人力成本。2、技術(shù)支持和文檔：遇到問題，商業(yè)版有人負責解答，有完整的操作文檔和手冊（將近五百頁的詳細說明書），開源無人解答-問題解決的幾率小、風險不確定性大。3、代碼質(zhì)量和穩(wěn)定性：商業(yè)版本有

2、質(zhì)量保證，代碼的質(zhì)量、優(yōu)化和效率；使用開源代碼存在質(zhì)量風險大大提高；4、開發(fā)難度和時間：商業(yè)版有完整的多款不同硬件平臺的demo 提供，大大降低開發(fā)移植難度和時間。（研發(fā)人員的薪資也是成本，產(chǎn)品質(zhì)量和推出市場的時間也是機遇與挑戰(zhàn)）。商業(yè)版代碼的研發(fā)工作量增加、后期測試難度和時間也增加。5、測試和調(diào)試配套：商業(yè)版有完整的工具鏈和測試方法提供，開源代碼沒有。完整的測試工具包括：網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)和管理以及測試（導入EDS 文件組網(wǎng)并修改對應(yīng)的數(shù)據(jù)，快速圖形化PDO mapping ）、報文分析、快速創(chuàng)建對象字典 生成EDS 文件、USB-CAN 卡采集數(shù)據(jù)等等。6、培訓：提供一天在線培訓，開源代碼無任何培訓

3、和技術(shù)支持7、后期延展性很好：SO-877-VP 或者SO-1063-VP 提供30多種不同MCU 平臺的demo ，并且每年不斷更新和增加，如果項目需要更換MCU ，可以快速移植，不需要額外的開發(fā)工作量。而開源代碼沒有這方面的資源。如果要做serious 的產(chǎn)品，一般用商業(yè)版的代碼更有保障，這也是為什么很多標桿企業(yè)采用商業(yè)版代碼的原因。國內(nèi)運動控制行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、軌道交通等行業(yè)用戶最廣的代碼供應(yīng)商。德國SYS TEC的商用版代碼這個代碼非常大的好處在于：1、提供完全開放的代碼；2、買斷式的使用權(quán)限（當然，僅限本公司本地址）；3、一個價格，購買三十多種MCU 的demo ，這無疑為公司的其他項

4、目或者以后的升級提供了很多的便利。4、代碼的穩(wěn)定性和文檔的完整，差不多20年的客戶經(jīng)驗積累了非常多的文檔和高質(zhì)量的代碼。5、一年免費升級（所有新平臺demo 都可以拿到）可選的代碼清單：SO-877-VP ：支持CiA301,401協(xié)議SO-1063-VP:支持CiA301,401協(xié)議+CiA302協(xié)議（302主要指NMT manager-動態(tài)切換網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和管理，SDO manager-動態(tài)創(chuàng)建SDO 連接，動態(tài)OD 等等）插件清單：SO-1081：CiA 402協(xié)議-運動控制行業(yè)專用協(xié)議代碼SO-1089：CANopen Bootloader Source CodeSO-1059：符合CiA

5、 304 safety 規(guī)范的代碼，符合IEC61508的SIL3等級。SO-1114：flying master源代碼，配合SO-1063使用，符合CiA302-part2的規(guī)范。這個不指CiA302-Part6的網(wǎng)絡(luò)冗余，它指的是同一個網(wǎng)絡(luò)之間如果同時有幾個不同的NMT master ，則可以互相切換。SO-1078：SDO Gateway源代碼SO-1066：MPDO 源代碼：Multiple PDO傳輸。SO-877-VP 或者SO-1063-VP 包括如下服務(wù)：免費培訓：德國思泰研發(fā)工程師贈送一天的免費培訓（主要針對CANopen 源代碼的協(xié)議學習以及如何上手開發(fā)，在線遠程培訓）。二

6、，提供免費demo ：貴司可以得到附件我們所列出的所有MCU 平臺下的demo ，比如我們有STM32F107的demo ，您可以直接簡單修改就可以完成移植，剩余的功能您直接參考原有的demo 修改就可以。（德國的軟件開發(fā)人員編寫的源代碼程序都是模塊化的，可讀性很強）。三，買斷式授權(quán)：貴司可以不限使用時間，不限開發(fā)人數(shù)，不收取年費（除非貴司要升級和技術(shù)服務(wù)），不限產(chǎn)品MCU 平臺，不限產(chǎn)品種類，不收取產(chǎn)品的授權(quán)費用，這屬于買斷性的授權(quán)等等。（但是貴司的開發(fā)需要在注冊地址和注冊公司內(nèi)部使用）四，VP 包贈送開發(fā)和調(diào)試過程中所需的多款軟件：CDE 軟件（負責CANopen 網(wǎng)絡(luò)管理，設(shè)備管理，PD

7、O 映射，修改任意CANopen 設(shè)備的EDS 文件比如站地址和波特率等等），CANinterpreter 軟件（負責接收/發(fā)送/保存/解析CANopen 報文，比如PDO,SDO,NMT 等）。還包括一個德國原裝進口的USB-CAN 轉(zhuǎn)換器。五、樣例代碼（可以通過support留下信息后，免費索?。核膫€文件包括（一般拿到正式代碼的demo 后，也就只有這幾個文件需要修改或檢查）：ex_slv.c: a simple CANopen Slave Demo according to CiA-301 with 3RPDOs and 3 TPDOs (this corresponds to our

8、 SO-877.objdict.h: Object dictionary which belongs to ex_slave.cccmmain_.c: excerpt of the file ccmmain.c (corresponds to our SO-877demo_flyma.c: a simple Demo according to CiA-301 and CiA-302 includingFlying Master (this corresponds to our SO-10631）代碼是模塊化的結(jié)構(gòu)，可讀性很強，注釋很清楚，而且采用商業(yè)級的代碼，研發(fā)工作的繼承性較好，因為采用的是

9、統(tǒng)一的編程規(guī)范。采用功能模塊化的結(jié)構(gòu)，還有一個好處是：里面提供了很多不同的功能模塊，但是您不需要把每個功能模塊都加到您的項目中，只需要一些相關(guān)的，這樣的話就使得您做不同的項目時很靈活，代碼效率也很高。2）通過Macros 非常簡單就可以創(chuàng)建對象字典文件，請參考附件的objdict.h3）可自由選擇需要調(diào)試的部分-針對輸出4）代碼是包括LSS （Layer Setting Services）的，這個可以用于修改任何一個標準的CANopen 節(jié)點的通訊地址和波特率等，使得您開發(fā)的設(shè)備不僅可以通過外設(shè)的撥碼開關(guān)等設(shè)置，還可以通過支持LSS 的軟件設(shè)置。六，節(jié)省開發(fā)周期，提高代碼質(zhì)量，代碼量少 優(yōu)化性

10、能高，提供一年免費升級和技術(shù)支持服務(wù)：我們有個深圳的客戶（做運動控制）在不懂CANopen 協(xié)議的基礎(chǔ)上，在我們的demo 上用STM32 F103 開發(fā)了IO 接口，用時是五天，開發(fā)完所有的功能并完成了一致性測試的。這個源代碼是德國的，至今已經(jīng)銷售將近20年，在全球有非常多的客戶，這些都從側(cè)面反映了代碼的穩(wěn)定性和質(zhì)量。有demo 則大大減少了開發(fā)的難度，提高了開發(fā)效率，加快了產(chǎn)品上市時間。SO-877-VP 或者SO-1063在源代碼安裝之后，一般會有8個文件夾，如下圖：我們可以按順序進行一一介紹：一、ccm 主要是與CCM 相關(guān)的函數(shù)，這里的包含了CCM 層的接口函數(shù)讀寫，API 的封裝，

11、波特率的設(shè)置，CAN 外部控制器等等。二、cdrv ，里面放著三種類型的函數(shù)，分別為bdi 開頭的波特率設(shè)置，cci 開頭的外部CAN 控制器，以及cdrv 開頭的是芯片自帶CAN 控制器的驅(qū)動源程序。 2.1其中，在以bdi 開頭的程序里面是晶振波特率的計算，其中已經(jīng)定義了從6M 到100M 的晶振記算，當然如果從中沒有找到相應(yīng)的波特率，也可以根據(jù)我們已有的格式和功能函數(shù)，由客戶自己來定義，如下圖是6M 的例子： 2.2 cci 開頭的外部CAN 控制器，定義了不同外部CAN 控制器的功能函數(shù)。2.3 以cdrv 開頭是一些芯片自帶CAN 控制器的驅(qū)動源程序, 里面都是CAN 消息處理。CA

12、N 的數(shù)據(jù)接收到以后，就是通過這些API 接口函數(shù)，直接提交給協(xié)議棧的。因為是基于Linux 的，所以我們會看到一些Linux 的進程。可以參照cdrv.h 進行講解。三、Copstack 協(xié)議棧可以先跳過不講，這里面主要根據(jù)CiA301規(guī)范的CANopen 協(xié)議棧的內(nèi)容。四、objdicts 對象字典: 客戶可以在里面選擇與自己對象字典功能相近的，然后再其基礎(chǔ)上進行修改，而不需要用戶重新全部定義。例如，ds401_7p就是7個PDO 的；ds401_2axis為2軸的。 當創(chuàng)建對象字典的時候，我們可以看到是從索引0x1000開始定義的，一般都是從OBD_BEGIN開頭，以O(shè)BD_END結(jié)束完

13、成整個定義，具體里面索引和子索引后面的0x05、0x07是什么意思，我們不用去記，可以通過查手冊找到相關(guān)的定義。同時在這里定義的是對象字典的結(jié)構(gòu)，保證對象字典的通用性。 如果要做一個對象字典，需要關(guān)注的是obdcfg.h 和objdict.h 兩個文件。obdcfg.h 是對象字典的配置文件。 五example 與target 、其中example 是完成不同功能的例子，在target 文件夾下的這么多硬件平臺，都只是實現(xiàn) 一個功能，如一個主站或者從站；而在examples 下我們看到的函數(shù)，ex_mst.c的功能是支持主站一個instance 的，而ex_mst_2inst.c是支持主站2個

14、instance, 就是指支持兩個CAN 接口的。如果先前是只有一個inst 的，需要實現(xiàn)兩個inst ，可以通過加載ex_mst_2inst.c，刪掉ex_mst.c。 六、project 也是Demo 樣例，是先前進行一次源代碼的大更新，這樣是為了有更好的延用性, 以前比較舊的樣例平臺文件并沒有刪除，而是放在project 下，現(xiàn)在新的文件都會放在target 目錄下面，同時會不斷更新。 SYS TEC CANopen Source CodeSupported Target Platforms SYS TEC pcNetCANSYS TEC USB-CANmodul seriesSYS T

15、EC CAN-Ethernet GatewayPEAK PCAN-PCIPEAK PCAN-USBPEAK PCAN-DongleTews Technologies TPMC 816ESD GmbH PMC/331KEIL µVision (C51 V7.xKEIL µVision (C166 V4.xKEIL µVision (ARM V2.0KEIL µVision (RealView ARMTASKING CC51TASKING CC166TASKING CCM16CFujitsu Softtune FFMC-16Microsoft Visual

16、C+ 5.0Microsoft Visual C+ 6.0eMbedded Visual C+ 4.0Code Composer StudioMetrowerks CodeWarriorADS (Arm Developer SuiteGNU toolchainParadigm Beck EditionCode Red Tech - LPCXpressoeCosPRO ToolchainMPLABwithout OSLinux eCos PXROS MS-DOSMS Windows 9x/ME/NT/2000/XPMS WinCE 4.2*VxWorks CMX * Realized as cu

17、stom-specific adaptation廣州虹科電子科技有限公司CANopen 源代碼2013年到2015年9月29號之間的升級情況和記錄：Latest changes:- New demo added in SO-1059 (Safety Add-on for Texas Instruments RM42. - New demo added in SO-877 for STMicroelectronics STM32F407. - New demo added in SO-1063 for STMicroelectronics STM32F407- Software changed:

18、 The file ccmwin32.c is ready for 64 Bit Windows now. - New demo added in SO-1059 (Safety Add-on for Texas Instruments RM48.- New feature: New demo added in SO-877 for STMicroelectronics STM32F107 using SeggerembOS and IAR Workbench.- New feature: New demo added which shows the handling with the obj

19、ect 0x1029 "Error Behavior"according to the CiA-301 standard.- New feature: Now the SDO gateway supports SDO access to the own OD on remote network. - New feature: Support of Xilinx ZYNQ7000 - based on and for Enclustra Mars ZX3 with eCos OS- New feature: Flying Master implemented according to CiA-302 part 2. It is available for SO-1063and is installed as Add-on.- New feature: