1寫在前面

該系列教程13、14講述了移植相關(guān)內(nèi)容，以及提供給大家可直接編譯、下載運(yùn)行的源碼工程，想必你已經(jīng)掌握了一些基礎(chǔ)的知識(shí)了。

在《CANOpen系列教程08_CANOpen通信接口引導(dǎo)學(xué)習(xí)》中，引導(dǎo)大家參看《CANopen輕松入門》通信接口的相關(guān)知識(shí)。而沒有在文中具體描述關(guān)于CANOpen通信接口的知識(shí)。

原因在于通信接口的內(nèi)容太多，單純的去看這些內(nèi)容，容易讓人產(chǎn)生更多困惑。

對(duì)于程序員來說，結(jié)合源代碼來理解相關(guān)理論知識(shí)更加容易。所以，我將其留在了這后面來講述。

下面結(jié)合移植好的源代碼，講述CANOpen網(wǎng)絡(luò)管理（NMT：Network management）的相關(guān)知識(shí)。

2

關(guān)于網(wǎng)絡(luò)管理NMT

在CANOpen網(wǎng)絡(luò)中，分主站和從站，而通常由主站來管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。比如：復(fù)位、停止等。

《CANopen輕松入門》中軍隊(duì)的例子說的很好：一個(gè)軍隊(duì)，如果沒有指揮員來管理，下面士兵豈不亂套了。

例子中指揮員就是CANOpen中的網(wǎng)絡(luò)管理主站，士兵就是從站。

重要的一點(diǎn)：每個(gè) CANopen 從節(jié)點(diǎn)的 CANopen 協(xié)議棧中，必須具備 NMT 管理的相應(yīng)代碼。也就是說從站是被接收管理。

當(dāng)然，我們使用的Canfestival這套免費(fèi)框架，大家不必?fù)?dān)心，肯定是具有相關(guān)代碼，我們需要明白怎么使用這套源碼即可。

3

NMT網(wǎng)絡(luò)管理節(jié)點(diǎn)狀態(tài)

3.1 6種節(jié)點(diǎn)狀態(tài)

NMT網(wǎng)絡(luò)管理主要包含以下6種狀態(tài)：

1.初始化（Initializing）：節(jié)點(diǎn)上電后對(duì)功能部件包括 CAN 控制器進(jìn)行初始化；

2.應(yīng)用層復(fù)位（Application Reset）：節(jié)點(diǎn)中的應(yīng)用程序復(fù)位（開始），比如開關(guān)量輸出、模擬量輸出的初始值；

3.通訊復(fù)位（Communication reset）：節(jié)點(diǎn)中的CANopen通訊復(fù)位（開始），從這個(gè)時(shí)刻起，此節(jié)點(diǎn)就可以進(jìn)行CANopen通訊了；

4.預(yù)操作狀態(tài)（Pre-operational）：節(jié)點(diǎn)的CANopen通訊處于操作就緒狀態(tài)，此時(shí)此節(jié)點(diǎn)不能進(jìn)行PDO通信，而可以進(jìn)行SDO進(jìn)行參數(shù)配置和NMT網(wǎng)絡(luò)管理的操作；

5.操作狀態(tài)（operational）：節(jié)點(diǎn)收到NMT主機(jī)發(fā)來的啟動(dòng)命令后， CANopen通訊被激活， PDO通信啟動(dòng)后， 按照對(duì)象字典里面規(guī)定的規(guī)則進(jìn)行傳輸，同樣SDO也可以對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和參數(shù)修改；

6.停止?fàn)顟B(tài)（Stopped）：節(jié)點(diǎn)收到NMT主機(jī)發(fā)來的停止命令后，節(jié)點(diǎn)的PDO通信被停止，但SDO和NMT網(wǎng)絡(luò)管理依然可以對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行操作；

NMT網(wǎng)絡(luò)管理6種狀態(tài)如上圖所示，其中1 --- 15各處代表含義：

(1)：Power on上電初始化

(2)：Automatic switch to Pre-operational自動(dòng)切換預(yù)操作狀態(tài)

(3) 、(6)：NMT switch to Operational網(wǎng)絡(luò)管理切換到操作狀態(tài)

(4)、(7)：NMT switch to Pre-operational網(wǎng)絡(luò)管理切換到預(yù)操作狀態(tài)

(5)、(8)：NMT switch to Stopped網(wǎng)絡(luò)管理切換到停止?fàn)顟B(tài)

(9)、(10)、(11)：NMT switch to Application reset網(wǎng)絡(luò)管理切換到應(yīng)用層復(fù)位狀態(tài)

(12)、(13)、(14)：NMT switch to Communication reset網(wǎng)絡(luò)管理切換到通訊復(fù)位狀態(tài)

(15)：Power-off or hardware reset掉電或硬件復(fù)位

3.2 源碼說明

通過上面描述，需要知道兩點(diǎn)重要內(nèi)容：主站進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理，網(wǎng)絡(luò)各個(gè)節(jié)點(diǎn)有多種狀態(tài)。當(dāng)然，一個(gè)時(shí)刻只能一種狀態(tài)。

在Canfestival框架源碼中，主站可通過masterSendNMTstateChange這個(gè)函數(shù)接口來管理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。可以理解為：主站控制，或切換從站節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。

這里需要理解masterSendNMTstateChange這個(gè)函數(shù)接口的用法，也就是說接口含義，以及參數(shù)。

比如：主站上電之后，讓網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)0x01復(fù)位：

這里我們結(jié)合《CANOpen系列教程13》提供的代碼基礎(chǔ)上，添加一行管理節(jié)點(diǎn)0x01的代碼：

masterSendNMTstateChange(&TestMaster_Data, 0x01, NMT_Reset_Node);

第1個(gè)參數(shù)TestMaster_Data：主站對(duì)象字典

第2個(gè)參數(shù)0x01：節(jié)點(diǎn)（從站）ID

第3個(gè)參數(shù)NMT_Reset_Node：復(fù)位節(jié)點(diǎn)

第1,2個(gè)參數(shù)很好理解，第3個(gè)參數(shù)是通過宏定義在def.h中，總共5種狀態(tài)，如下圖：

寫到這里，相信大家對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理節(jié)點(diǎn)有一定認(rèn)識(shí)了，初學(xué)者可以多結(jié)合代碼理解。

4

NMT網(wǎng)絡(luò)管理節(jié)點(diǎn)上線報(bào)文

該教程上一篇文章末尾講述運(yùn)行效果時(shí)，提供了一張運(yùn)行時(shí)CAN總線數(shù)據(jù)的截圖：

任何一個(gè) CANopen 從站上線后，為了提示主站它已經(jīng)加入網(wǎng)絡(luò)（便于熱插拔），或者避免與其他從站 Node-ID 沖突。這個(gè)從站必須發(fā)出節(jié)點(diǎn)上線報(bào)文（boot-up）。

節(jié)點(diǎn)上線報(bào)文的 ID 為：700h + Node-ID， 數(shù)據(jù)規(guī)定為0。 生產(chǎn)者（Producer）為 CANopen 從站。如下圖：

5

NMT網(wǎng)絡(luò)管理心跳報(bào)文

為了監(jiān)控 CANopen 節(jié)點(diǎn)是否在線與目前的節(jié)點(diǎn)狀態(tài)。 CANopen 應(yīng)用中通常都要求在線上電的從站定時(shí)發(fā)送狀態(tài)報(bào)文（心跳報(bào)文），以便于主站確認(rèn)從站是否故障、是否脫離網(wǎng)絡(luò)。

格式：

CAN-ID：700h + Node-ID

數(shù)據(jù)：一字節(jié)狀態(tài)

在《CANOpen系列教程13》提供例程中，就是包含一個(gè)心跳報(bào)文。心跳報(bào)文比較簡單，請(qǐng)結(jié)合上圖理解。

注意：

1.CANopen從站按其對(duì)象字典中 1017h 中填寫的心跳生產(chǎn)時(shí)間（ms）進(jìn)行心跳報(bào)文的發(fā)送。

2.CANopen主站則會(huì)按其1016h 中填寫的心跳消費(fèi)時(shí)間進(jìn)行檢查，假設(shè)超過諾干次心跳消費(fèi)時(shí)間沒有收到從站的心跳報(bào)文，則認(rèn)為從站已經(jīng)離線或者損壞。

還有一些網(wǎng)絡(luò)管理相關(guān)內(nèi)容，大家可以結(jié)合這種思路去理解，建議參看：

1.CiA 301 V4.2.0網(wǎng)絡(luò)管理章節(jié)

2.周立功的CANOpen輕松入門