基于CAN总线的数据采集器的设计

CAN控制器在通讯、联接和具体控制以及软件开发方面的一致性，从而给系统的使用和维护带来极大方便，图5是其参考模型。

在CANopen应用层中，设备通讯和应用程序对象将得到交换，所有这些对象均可通过16位索引和8位子索引进行访问，这些对象(COB)将会被映射到一个或更多的已经预定义和配置好的帧中。图6是CAN各协议层的访问方式示意图。通过对象索引，数据对象在应用层进行处理和访问将更加方便和直接。

CAN协议具体包括如下几个方面：

(1) 标识符

采用11位标识符，数据链路层与CAN2.0A相同。

(2) 网络中的主从节点关系

一个CANopen系统必须有一个且仅有一个主节点，但可以有多个从节点(0～126)，其中主节点具有启动网络、停止网络、节点检查、网络引导等特殊功能。

(3) PD0协议

在CANopen协议中，CAN的数据信息可被看作是一种过程数据对象PDO (Process Data Ob-ject)，它是设备传送处理信息的标准方式。PDO发送端可看作为PDO生产者，而PDO接收端则可比喻成PDO的消费者，这种通讯为一点对多点的方式。

(4) SDO服务

SDO(Services Data Object服务数据对象)可提供一种获得指定节点相关状态数据的手段。当SDO客户端发送一个数据请求后，服务端便发送相应的数据回应，这与原CAN协议中的远程数据帧类似。

(5) 预定义连接集

CANopen规定了预定义的连接集，以简化网络的配置和使用。

(6) 发送和接收PDO

CANopen规定了相应的内存区以用于发送和接受网络上的数据。这相当于c语言中直接对地址进行操作，因而可实现PDO数据的完全透明传送，从而给程序编制带来极大方便。

4 结束语

现场总线技术是自动化控制领域的一次重大变革，本文所设计的系统正是为适应这一变革所做的积极的探索。应用实践证明，基于CAN现场总线的数据采集器不仅可靠性高，而且比通常采用PLC系统配置更为灵活，相信该系统将更加广泛的应用于工业生产的各个方面。