虹科干貨 | CANopen協(xié)議基礎(chǔ)知識(shí)——LSS服務(wù)

CANopen協(xié)議概述

CANopen是一種架構(gòu)在CAN串行總線系統(tǒng)上的高層通訊協(xié)議，常被用于嵌入式系統(tǒng)與工業(yè)控制領(lǐng)域，包括電機(jī)控制、機(jī)器人制造、醫(yī)療、汽車等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。本篇文章將主要介紹CANopen的LSS服務(wù)。

CANopen

LSS概述

Layer setting service (LSS)是CANopen的設(shè)置服務(wù)與協(xié)議（CiA 305），是具有LSS主功能的CANopen設(shè)備通過CAN網(wǎng)絡(luò)查詢或更改CANopen設(shè)備上物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層的三個(gè)數(shù)據(jù)，包括Node_ID、波特率、LSS地址（1018h）。

每個(gè)LSS從站都有唯一的LSS地址，其中包含了四個(gè)32位子索引的1018h Identity object對(duì)象（具體可見CiA301規(guī)范）。LSS從站可以處于配置模式和等待模式，LSS主站負(fù)責(zé)在兩個(gè)模式之間進(jìn)行切換。

LSS協(xié)議的消息都是由8個(gè)字節(jié)組成，其中字節(jié)0始終包含服務(wù)的命令說明符（CS），同時(shí)LSS協(xié)議的兩個(gè)CAN-ID分別為7E5和7E4。

7E5h：用于從 LSS 主站發(fā)送至 LSS 從站的消息（請求）。

7E4h：用于從 LSS 從站發(fā)送至 LSS 主站的消息（響應(yīng)）。

CANopen

LSS服務(wù)

LSS服務(wù)主要包括開關(guān)狀態(tài)服務(wù)、配置服務(wù)、查詢服務(wù)、識(shí)別服務(wù)，這里主要介紹開關(guān)狀態(tài)服務(wù)和配置服務(wù)。

開關(guān)狀態(tài)服務(wù)

借助這個(gè)服務(wù)，LSS主站可以將LSS從站切換成配置模式或者等待模式，在配置模式下才能夠?qū)SS從站設(shè)備進(jìn)行節(jié)點(diǎn)ID和波特率的更改，這里主要用到命令符號(hào)CS=40h。通過這個(gè)服務(wù)可以將網(wǎng)絡(luò)中的所有LSS從站切換為配置模式或者等待模式。

如果在整個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中不想操作所有的LSS從站，那么也可以通過LSS地址中的參數(shù)來操作相應(yīng)的設(shè)備，這個(gè)時(shí)候LSS主站會(huì)發(fā)送四條消息（如下圖），之后相應(yīng)的從站會(huì)切換到配置模式并發(fā)送確認(rèn)。

配置服務(wù)

通過配置服務(wù)，LSS主站可以更改并且存儲(chǔ)（如果有必要的話）LSS從站節(jié)點(diǎn)ID和波特率。

1

配置節(jié)點(diǎn)服務(wù)

LSS主站向LSS從站發(fā)送新節(jié)點(diǎn)ID的消息，返回錯(cuò)誤代碼 00h：沒有錯(cuò)誤，01h：無效節(jié)點(diǎn)。

2

配置波特率服務(wù)

LSS主站向LSS從站發(fā)送新波特率的消息，返回錯(cuò)誤代碼 00h：沒有錯(cuò)誤，01h：波特率不支持，F(xiàn)Fh：無效表索引

其中表索引與波特率的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下圖

3

激活位計(jì)時(shí)參數(shù)服務(wù)

LSS 主站使用此命令同時(shí)激活網(wǎng)絡(luò)中所有 LSS 從站的設(shè)定波特率，其中Switch delay的單位ms，確保在可能再次發(fā)送消息之前，網(wǎng)絡(luò)中的所有 LSS 從站均具有相同的波特率。從每個(gè) LSS 從站收到此消息之后，其中存儲(chǔ)的時(shí)間即是允許等待的時(shí)間。只有這時(shí)才能接受新的波特率，還可以再次等待相同的時(shí)間；只有這時(shí) LSS 從站才能再次發(fā)送消息。

4

保存配置服務(wù)

通過這一服務(wù)，LSS主站可以保存重新設(shè)定的節(jié)點(diǎn)ID和波特率；在執(zhí)行這一服務(wù)的時(shí)候LSS主站必須確保網(wǎng)絡(luò)中只有一個(gè)LSS從站處于配置模式。返回錯(cuò)誤代碼 00h：沒有錯(cuò)誤，02h：訪問非易失存儲(chǔ)器失敗。

CANopen

LSS服務(wù)示例

目前有一個(gè)LSS從站的參數(shù)設(shè)置節(jié)點(diǎn)ID=40h，波特率=1000kBd，現(xiàn)在需要將參數(shù)修改如下節(jié)點(diǎn)ID=04h，波特率=500kBd。那么將進(jìn)行以下報(bào)文命令操作：

7E5 | 04 01 00 00 00 00 00 00

將LSS從站切換至配置模式

7E5 | 5E 00 00 00 00 00 00 00

查詢LSS從站的節(jié)點(diǎn)ID

7E4 | 5E 40 00 00 00 00 00 00

回復(fù)節(jié)點(diǎn)ID

7E5 | 11 04 00 00 00 00 00 00

將從站節(jié)點(diǎn)設(shè)置為04h

7E4 | 11 00 00 00 00 00 00 00

從站返回確認(rèn)

7E5 | 13 00 02 00 00 00 00 00

將LSS從站波特率設(shè)置為500kBd

7E4 | 13 00 00 00 00 00 00 00

從站返回確認(rèn)

7E5 | 17 00 00 00 00 00 00 00

LSS主站發(fā)送保存更改命令

7E4 | 17 00 00 00 00 00 00 00

LSS返回確認(rèn)

7E5 | 04 00 00 00 00 00 00 00

將LSS從站切換至等待模式

705 | 00

控制器重啟接受新參數(shù)

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