在通訊領(lǐng)域中，我們所使用的CANopen總線協(xié)議具備很多特點(diǎn)，例如對(duì)象字典，和它的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制等等。這些方面它有著獨(dú)特的地方，我們就來詳細(xì)了解一下吧。CANopen總線協(xié)議包括通訊子協(xié)議（Communication Profile）和各種設(shè)備子協(xié)議（Device Profile）。通訊子協(xié)議描述對(duì)象字典的主要形式和對(duì)象字典中的通訊子協(xié)議區(qū)域中的對(duì)象，通訊參數(shù)，同時(shí)描述CANopen通訊對(duì)象，這個(gè)子協(xié)議適用于所有的CANopen設(shè)備，如CIA-DS301。設(shè)備子協(xié)議為各種不同類型設(shè)備定義對(duì)象字典中的對(duì)象，并為對(duì)象字典中的每個(gè)對(duì)象描述了它的功能、名字、索引和子索引、數(shù)據(jù)類型，以及這個(gè)對(duì)象是必需的還是可選的，這個(gè)對(duì)象是只讀、只寫或者可讀寫等等。目前已有多種不同的設(shè)備子協(xié)議，如：DS401、 DS402等。

CANopen標(biāo)準(zhǔn)的核心部分是通過對(duì)象字典（Object Dictionary）對(duì)設(shè)備功能進(jìn)行描述。通過對(duì)象字典的入口可以對(duì)設(shè)備的“應(yīng)用對(duì)象”進(jìn)行基本網(wǎng)絡(luò)訪問，設(shè)備的“應(yīng)用對(duì)象”可以是輸入輸出信號(hào)、設(shè)備參數(shù)、設(shè)備功能和網(wǎng)絡(luò)變量等。CANopen設(shè)備的功能及特性以電子數(shù)據(jù)表單（EDS）的形式描述，實(shí)際的設(shè)備設(shè)置通過設(shè)備配置文件（DCF）進(jìn)行描述。

大多數(shù)重要的設(shè)備類型，例如數(shù)字和模擬的輸入輸出模塊，驅(qū)動(dòng)設(shè)備，操作設(shè)備，控制器，可編程控制器或編碼器，都在稱為"設(shè)備子集"的協(xié)議中進(jìn)行描述。設(shè)備子集定義了不同類型的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備及其相應(yīng)的功能。依靠CANopen總線協(xié)議集的支持，可以對(duì)不同廠商的設(shè)備通過總線進(jìn)行配置。

CANopen總線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)最核心的部分是通過對(duì)象字典（Object Dictionary）對(duì)設(shè)備功能進(jìn)行描述。對(duì)象字典分為兩部分，第一部分包括基本的設(shè)備信息，例如設(shè)備ID，制造商，通信參數(shù)等等。第二部分描述了特殊的設(shè)備功能。

一個(gè)16位的索引和一個(gè)8位的子索引唯一確定了對(duì)象字典的入口。通過對(duì)象字典的入口可以對(duì)設(shè)備的"應(yīng)用對(duì)象"進(jìn)行基本網(wǎng)絡(luò)訪問，設(shè)備的"應(yīng)用對(duì)象"可以是輸入輸出信號(hào)，設(shè)備參數(shù)，設(shè)備功能和網(wǎng)絡(luò)變量等等。

CANopen設(shè)備的功能及特性以電子數(shù)據(jù)單（EDS）的形式描述，EDS采用ASCII格式，可以將EDS理解成某種形式的表格。實(shí)際的設(shè)備設(shè)置通過所謂的設(shè)備配置文件（DCF）進(jìn)行描述。EDS和DCF都可以從Internet上下載，并可以存儲(chǔ)在設(shè)備之中。

象其他知名的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)一樣，CANopen總線協(xié)議也分為兩種基本的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制：通過進(jìn)程數(shù)據(jù)對(duì)象(PDO)對(duì)小型的數(shù)據(jù)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)交換以及通過服務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)象（SDO）對(duì)對(duì)象字典進(jìn)行訪問。后者主要用于在設(shè)備配置過程中傳輸參數(shù)以及傳輸大數(shù)據(jù)塊。進(jìn)程數(shù)據(jù)對(duì)象通常采用事件觸發(fā)、循環(huán)或請(qǐng)求方式發(fā)送，作為廣播對(duì)象，它的上層并沒有附加協(xié)議。

一個(gè)PDO最大可傳輸8字節(jié)數(shù)據(jù)。在連接一個(gè)同步報(bào)文的時(shí)候，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都可以采用同步方式對(duì)PDO進(jìn)行傳送和接收(Synchro-nous PDOs)。通過存儲(chǔ)在對(duì)象字典中的PDO映射(PDO Mapping)結(jié)構(gòu)，可以對(duì)應(yīng)用對(duì)象到PDO對(duì)象的分配(Transmission Object)進(jìn)行調(diào)整，這可以保證設(shè)備可以對(duì)不同的應(yīng)用需求進(jìn)行調(diào)整。

通過傳輸SDO可以實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸，由兩個(gè)CAN對(duì)象在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信來實(shí)現(xiàn)這一過程。通過傳輸對(duì)象字典的索引以及子索引，可以定位相應(yīng)的對(duì)象字典入口。通過SDO傳送報(bào)文可以不受長(zhǎng)度的限制，但傳送SDO報(bào)文需要額外的協(xié)議開銷。

標(biāo)準(zhǔn)化的事件觸發(fā)的高優(yōu)先級(jí)突發(fā)報(bào)文用于報(bào)告設(shè)備故障，可以通過中心時(shí)鐘報(bào)文來提供整個(gè)系統(tǒng)的系統(tǒng)時(shí)鐘。準(zhǔn)備和協(xié)調(diào)建立一個(gè)分布式的自動(dòng)化系統(tǒng)所需的功能都適于CAL網(wǎng)絡(luò)管理（NMT）定義的機(jī)制，同樣可應(yīng)用于周期性的節(jié)點(diǎn)維護(hù)(node guarding)。

可以選擇通過"Heartbeat Message"來顯示CANopen總線協(xié)議的設(shè)備通信能力。PDO和SDO的CAN報(bào)文標(biāo)識(shí)符可以直接通過對(duì)象字典的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的入口標(biāo)志符進(jìn)行分配,或者，在簡(jiǎn)單的系統(tǒng)中，也可用預(yù)定義的標(biāo)志符。