睿擎派以瑞芯微 RK3506 為主控芯片，底層搭載 RT-Thread 操作系統(tǒng)，基于專為工業(yè)場景打造的睿擎工業(yè)平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)。該平臺(tái)是全棧自主可控的軟硬件一體化解決方案，整合了數(shù)據(jù)采集、通信、控制、工業(yè)協(xié)議、AI、顯示六大核心功能，精準(zhǔn)適配工業(yè)應(yīng)用需求。

官方僅提供了基于 CANOpen 協(xié)議（即 DS402 設(shè)備規(guī)范）操作伺服電機(jī)的示例代碼，暫無 IO 模塊相關(guān)的操作參考文檔與實(shí)踐案例。經(jīng)過數(shù)日的深入鉆研與反復(fù)調(diào)試，最終成功實(shí)現(xiàn)雷賽 EM32DX-C4 模塊的 IO 信號(hào)采集與輸出控制功能。

下面將簡要分享這段時(shí)間積累的 CANOpen 相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)，以及代碼編寫與調(diào)試的具體實(shí)踐過程。

一、CANOpen背景知識(shí)介紹

CAN 總線于 1986 年 2 月正式發(fā)布，CANOpen 協(xié)議則在 1994 年 11 月推出。作為基于 CAN 總線的工業(yè)級通信協(xié)議，CANOpen 遵循 EN 50325-4 標(biāo)準(zhǔn)，是工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域主流的現(xiàn)場總線解決方案之一。

其核心優(yōu)勢體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)上 —— 通過統(tǒng)一的對象字典保障設(shè)備間互操作性，支持 PDO（過程數(shù)據(jù)對象）、SDO（服務(wù)數(shù)據(jù)對象）等靈活通信機(jī)制，兼顧實(shí)時(shí)性與數(shù)據(jù)完整性。協(xié)議內(nèi)置 DS401（IO 模塊）、DS402（運(yùn)動(dòng)控制）等專用行規(guī)，可適配伺服電機(jī)、IO 模塊、傳感器等各類工業(yè)設(shè)備。

我們自行生產(chǎn)的網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品很早就集成了 CAN 總線功能，但僅用于與自有 IO 模塊的實(shí)時(shí)通信，較少對接第三方模塊。目前國內(nèi)主流智能模塊仍以 RS485 通信為主，我雖早已知曉 CANOpen 協(xié)議，但實(shí)際應(yīng)用機(jī)會(huì)不多。隨著計(jì)劃基于睿賽德睿擎工業(yè)平臺(tái)開發(fā)新一代網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，各類現(xiàn)場工業(yè)總線均需深入研究。

CANOpen 協(xié)議相對復(fù)雜，核心原因是它要求設(shè)備遵循嚴(yán)格的狀態(tài)機(jī)模式，主要包含四大核心狀態(tài)：

（1） 初始化狀態(tài)（Initialization）

設(shè)備剛上電，正在進(jìn)行硬件自檢和協(xié)議棧初始化

不參與網(wǎng)絡(luò)通信，不接收任何命令 (除基本復(fù)位)

完成后自動(dòng)進(jìn)入 Pre-operational 狀態(tài)，并發(fā)送一個(gè)啟動(dòng)心跳信號(hào)

（2） 預(yù)操作狀態(tài)（Pre-operationa）

設(shè)備已初始化完成，等待配置

可接收 SDO (服務(wù)數(shù)據(jù)對象)，進(jìn)行參數(shù)配置和診斷

PDO (過程數(shù)據(jù)對象) 通信被禁用，無法進(jìn)行正常數(shù)據(jù)交換

是唯一可修改對象字典的狀態(tài)，適合設(shè)備參數(shù)配置

（3） 操作狀態(tài)（Operational）

設(shè)備正常工作狀態(tài)，所有功能激活

PDO 和 SDO 通信全部啟用，可收發(fā)過程數(shù)據(jù)

設(shè)備自主執(zhí)行任務(wù)，響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)請求

由 NMT 主機(jī)發(fā)送 “Start Node” 命令觸發(fā)進(jìn)入

（4） 停止?fàn)顟B(tài)（Stopped）

設(shè)備的安全狀態(tài)，功能受到限制。

PDO 通信被完全禁用，僅允許 NMT 命令和心跳

設(shè)備保持配置，但不執(zhí)行控制任務(wù)

由 NMT 主機(jī)發(fā)送 “Stop Node” 命令觸發(fā)，常用于安全暫停

注：對伺服運(yùn)動(dòng)設(shè)備（DS402），還額外定義了電源相關(guān)狀態(tài)，比如電源禁用區(qū)，電源啟用區(qū)，故障區(qū)等相關(guān)定義。

CANOpen 協(xié)議的四大核心狀態(tài)中，嵌套了三種核心通信模型，具體如下：

（1） 主 / 從站模型：與 Modbus 協(xié)議邏輯類似，核心差異是支持多主機(jī)架構(gòu)，最多可接入 127 個(gè)從站，主要用于網(wǎng)絡(luò)診斷和設(shè)備狀態(tài)管理。

（2） 客戶端 / 服務(wù)器模型：借鑒 TCP/IP 協(xié)議的交互模式，專門適配對象字典（OD）的讀寫操作。從設(shè)備作為服務(wù)器提供參數(shù)訪問服務(wù)，主設(shè)備作為客戶端發(fā)起讀寫請求。

（3） 生產(chǎn)者 / 消費(fèi)者模型：與 MQTT 協(xié)議的通信邏輯一致，從設(shè)備擔(dān)任數(shù)據(jù)生產(chǎn)者，主設(shè)備擔(dān)任數(shù)據(jù)消費(fèi)者。生產(chǎn)者可按主設(shè)備的明確請求（拉模型），或主動(dòng)無請求推送（推模型），傳輸預(yù)設(shè)的目標(biāo)數(shù)據(jù)。

了解了以上知識(shí)后，還需要了解CANOpen協(xié)議的如下相關(guān)概念

（1） 對象字典

對象字典的功能類似 Modbus 協(xié)議中的寄存器，是定義 CANOpen 節(jié)點(diǎn)所有行為、參數(shù)及通信規(guī)則的核心。與 Modbus 寄存器不同，它通過 “16 位索引 + 8 位子索引” 的雙標(biāo)識(shí)方式，唯一確定每個(gè)條目。

對象字典分為公共對象字典和私有對象字典。其中 DS301 協(xié)議作為 CANOpen 的基礎(chǔ)通用協(xié)議，明確了所有 CANOpen 設(shè)備必須遵循的公共對象字典規(guī)范。

針對我們對接的EM32DX-C4查看設(shè)備手冊，DS301對應(yīng)的數(shù)據(jù)字典的通用參數(shù)如下：

設(shè)備參數(shù)如下：

DS401屬于子協(xié)議，專門定義數(shù)字量 / 模擬量 IO 的采集、控制、診斷等特有功能，索引范圍集中在 0x6000-0x77FF，核心條目按 “數(shù)字量 IO”“模擬量 IO”“診斷” 分類

查EM32DX-C4設(shè)備手冊 DS401協(xié)議對應(yīng)的對象字典參數(shù)如下：

（2） COB-ID

COB-ID其實(shí)就是11位CAN ID，它分兩部分組成，高4位為功能碼，低7位為從設(shè)備地址碼，所以最多支持127個(gè)從設(shè)備。

功能碼和具體的通信服務(wù)相關(guān)（如下圖所示）：

（3） 網(wǎng)絡(luò)管理（NMT）

NMT服務(wù)用于通過NMT命令（如：啟動(dòng)、停止、復(fù)位）來控制CANopen設(shè)備的狀態(tài)（如：預(yù)運(yùn)行、運(yùn)行、停止）。

為了改變狀態(tài)，NMT主機(jī)發(fā)送一個(gè)帶有 CAN ID 的2字節(jié)消息（即功能代碼和節(jié)點(diǎn)ID ）。所有從站節(jié)點(diǎn)都處理這個(gè)報(bào)文。節(jié)點(diǎn)ID 0表示廣播命令。

功能代碼如下：

（4） 服務(wù)數(shù)據(jù)對象（SDO）

SDO（Server Data Object，服務(wù)數(shù)據(jù)對象）的核心功能是訪問或修改 CANopen 設(shè)備對象字典內(nèi)的參數(shù)值。例如，當(dāng)應(yīng)用主站需調(diào)整 CANopen 設(shè)備的特定配置參數(shù)時(shí)，可借助 SDO 服務(wù)完成參數(shù)的讀寫操作，實(shí)現(xiàn)設(shè)備配置的靈活變更。

（5） 過程數(shù)據(jù)對象（PDO）

PDO（Process Data Object，過程數(shù)據(jù)對象） 是專為設(shè)備間實(shí)時(shí)、高速數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計(jì)的核心通信服務(wù)，是工業(yè)場景中過程數(shù)據(jù)交互的關(guān)鍵通道。

PDO數(shù)據(jù)上傳有四種方式觸發(fā)：

定時(shí)發(fā)送，同步傳輸（同步信號(hào)觸發(fā)），遠(yuǎn)程請求和事件觸發(fā)。

（6） 心跳信號(hào)（Heartbeat）

CANopen 的心跳服務(wù)具有雙重核心目的：一是向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送 “設(shè)備在線” 的活動(dòng)消息，二是確認(rèn) NMT 命令的執(zhí)行狀態(tài)。NMT 從設(shè)備會(huì)按預(yù)設(shè)周期（例如 200 毫秒）發(fā)送心跳消息，消息 CAN ID 遵循固定規(guī)則（如節(jié)點(diǎn) 2 的 CAN ID 為 0x702），其第一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)攜帶節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的 NMT 狀態(tài)碼（如下圖）。若心跳消息的接收方（如NMT主站）在設(shè)定時(shí)限內(nèi)未收到該消息，將觸發(fā)預(yù)設(shè)的離線響應(yīng)機(jī)制。

（7） 同步（SYNC）

CANopen 的 SYNC 報(bào)文核心作用是同步多個(gè)從設(shè)備的輸入采集與輸出響應(yīng)，通常由應(yīng)用主站發(fā)起。主站向 CANopen 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送 SYNC 消息（COB-ID 為 0x080），支持帶或不帶 SYNC 計(jì)數(shù)器兩種傳輸形式。多個(gè)從節(jié)點(diǎn)可預(yù)先配置為響應(yīng) SYNC 信號(hào)，要么同步捕獲輸入數(shù)據(jù)并傳輸，要么與其他參與同步的節(jié)點(diǎn)協(xié)同設(shè)置輸出，確保動(dòng)作一致性。

SYNC 計(jì)數(shù)器的存在可靈活劃分同步組，實(shí)現(xiàn)多組設(shè)備的獨(dú)立同步操作，適配不同場景下的協(xié)同需求。

（8） 緊急情況（EMCY）

CANopen 的緊急服務(wù)（EMCY）專為設(shè)備發(fā)生致命錯(cuò)誤（如傳感器故障）設(shè)計(jì)，用于向網(wǎng)絡(luò)其他節(jié)點(diǎn)及時(shí)上報(bào)故障狀態(tài)。受影響的節(jié)點(diǎn)會(huì)以高優(yōu)先級、單次觸發(fā)式向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送 EMCY 消息（例如節(jié)點(diǎn) 2 的消息 COB-ID 為 0x082）。消息的數(shù)據(jù)字節(jié)攜帶具體錯(cuò)誤碼及相關(guān)輔助信息，通過查詢設(shè)備手冊或協(xié)議規(guī)范，可獲取對應(yīng)的故障詳情。

（9） 時(shí)間戳（Timestamp）

該消息由主站發(fā)起，對應(yīng)的 CAN ID 為 0x100。使用 6 字節(jié) (48 位)表示。前 4 個(gè)字節(jié) (32 位): 表示從午夜開始的毫秒數(shù)(范圍: 0-4294967295 毫秒，約 1193 小時(shí))。后 2 個(gè)字節(jié) (16 位): 表示自 1984 年 1 月 1 日 0 時(shí)起的天數(shù)(范圍: 0-65535 天，約 179.4 年) 。

二、CANOpen DS401協(xié)議實(shí)現(xiàn)

官方示例（06_bus_canopen_master_motor）在免費(fèi)開源的CanFestival（LGPLv2 許可證）的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。該開源代碼實(shí)現(xiàn)了CANOpen協(xié)議如下功能：

（1）NMT（網(wǎng)絡(luò)管理）：節(jié)點(diǎn)狀態(tài)控制（初始化、預(yù)操作、操作、停止）和心跳監(jiān)測

（2）PDO（過程數(shù)據(jù)對象）：高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，支持循環(huán)和事件觸發(fā)模式，優(yōu)化工業(yè)控制場景響應(yīng)速度

（3）SDO（服務(wù)數(shù)據(jù)對象）：對象字典參數(shù)訪問，支持快速下載和分段下載，用于設(shè)備配置和參數(shù)調(diào)整

（4）SYNC（同步對象）：網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步和周期性數(shù)據(jù)傳輸協(xié)調(diào)

（5）EMCY（緊急對象）：錯(cuò)誤報(bào)告和故障通知機(jī)制

我是在官方示例06_bus_canopen_master_motor的基礎(chǔ)上進(jìn)行大幅度修改而完成。除了canopen_callback.*相關(guān)內(nèi)容沒有多少變化外，其他文件改動(dòng)比較大。

講解代碼之前，先簡單說一下硬件接線。查EM32DX-C4手冊，CANOpen接口采用了以太網(wǎng)的接口，管腳定義如下：

根據(jù)這個(gè)定義，自己做了一個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)連接線，主要用到1,2兩根線，對應(yīng)的網(wǎng)線是1-白橙和2-橙色。白橙也就是CAN_P接入睿擎派的CAN_H接口，橙色接入睿擎派的CAN_L接口。

由于我對 CANOpen 協(xié)議的了解不夠深入，且是初次接觸塞雷 EM32DX-C4 硬件模塊，初期的調(diào)試工作遇到了不少阻礙。好在手頭恰好有 PCAN-USB 模塊，將其接入 CAN 總線后，我通過 PCAN-View 工具實(shí)時(shí)監(jiān)聽 CAN 幀數(shù)據(jù)，這一操作直接顯著提升了開發(fā)與調(diào)試的效率（如下圖）。

master402_od.c改名為master401_od.c

主要是DS301和DS401對象字典定義的地方。對原有的數(shù)據(jù)字典進(jìn)行了大幅度的刪減。

原有的對象字典定義：

const indextable master402_objdict[] ={ { (subindex*)master402_Index1000,sizeof(master402_Index1000)/sizeof(master402_Index1000[0]), 0x1000}, { (subindex*)master402_Index1001,sizeof(master402_Index1001)/sizeof(master402_Index1001[0]), 0x1001}, { (subindex*)master402_Index1005,sizeof(master402_Index1005)/sizeof(master402_Index1005[0]), 0x1005}, { (subindex*)master402_Index1006,sizeof(master402_Index1006)/sizeof(master402_Index1006[0]), 0x1006}, { (subindex*)master402_Index1014,sizeof(master402_Index1014)/sizeof(master402_Index1014[0]), 0x1014}, { (subindex*)master402_Index1016,sizeof(master402_Index1016)/sizeof(master402_Index1016[0]), 0x1016}, { (subindex*)master402_Index1017,sizeof(master402_Index1017)/sizeof(master402_Index1017[0]), 0x1017}, { (subindex*)master402_Index1018,sizeof(master402_Index1018)/sizeof(master402_Index1018[0]), 0x1018}, { (subindex*)master402_Index1200,sizeof(master402_Index1200)/sizeof(master402_Index1200[0]), 0x1200}, { 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(subindex*)master402_Index6098,sizeof(master402_Index6098)/sizeof(master402_Index6098[0]), 0x6098}, { (subindex*)master402_Index6099,sizeof(master402_Index6099)/sizeof(master402_Index6099[0]), 0x6099}, { (subindex*)master402_Index60C1,sizeof(master402_Index60C1)/sizeof(master402_Index60C1[0]), 0x60C1}, { (subindex*)master402_Index60C2,sizeof(master402_Index60C2)/sizeof(master402_Index60C2[0]), 0x60C2}, { (subindex*)master402_Index60FF,sizeof(master402_Index60FF)/sizeof(master402_Index60FF[0]), 0x60FF},};

刪減后的對象字典定義：

const indextable master401_objdict[] ={ { (subindex*)master401_Index1000,sizeof(master401_Index1000)/sizeof(master401_Index1000[0]), 0x1000}, { (subindex*)master401_Index1001,sizeof(master401_Index1001)/sizeof(master401_Index1001[0]), 0x1001}, { (subindex*)master401_Index1005,sizeof(master401_Index1005)/sizeof(master401_Index1005[0]), 0x1005}, { (subindex*)master401_Index1006,sizeof(master401_Index1006)/sizeof(master401_Index1006[0]), 0x1006}, { (subindex*)master401_Index1014,sizeof(master401_Index1014)/sizeof(master401_Index1014[0]), 0x1014}, { (subindex*)master401_Index1016,sizeof(master401_Index1016)/sizeof(master401_Index1016[0]), 0x1016}, { (subindex*)master401_Index1017,sizeof(master401_Index1017)/sizeof(master401_Index1017[0]), 0x1017}, { (subindex*)master401_Index1018,sizeof(master401_Index1018)/sizeof(master401_Index1018[0]), 0x1018}, { (subindex*)master401_Index1200,sizeof(master401_Index1200)/sizeof(master401_Index1200[0]), 0x1200}, { (subindex*)master401_Index1280,sizeof(master401_Index1280)/sizeof(master401_Index1280[0]), 0x1280}, { (subindex*)master401_Index1400,sizeof(master401_Index1400)/sizeof(master401_Index1400[0]), 0x1400}, { (subindex*)master401_Index1600,sizeof(master401_Index1600)/sizeof(master401_Index1600[0]), 0x1600}, { (subindex*)master401_Index1800,sizeof(master401_Index1800)/sizeof(master401_Index1800[0]), 0x1800}, { (subindex*)master401_Index1A00,sizeof(master401_Index1A00)/sizeof(master401_Index1A00[0]), 0x1A00}, { (subindex*)master401_Index2000,sizeof(master401_Index2000)/sizeof(master401_Index2000[0]), 0x2000}, { (subindex*)master401_Index2001,sizeof(master401_Index2001)/sizeof(master401_Index2001[0]), 0x2001},};

相比原有代碼，增加了DO和DI相關(guān)的對象字典的定義：

/* -------------------------- 0x2000 本地DO輸出緩存 -------------------------- */// 子索引0：最高子索引編號(hào)（=1，因?yàn)橛?個(gè)子索引：0和1）// 子索引1：實(shí)際DO數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（uint16，RW）UNS8 master401_highestSubIndex_obj2000 =1; /* 最高子索引編號(hào) = 子索引數(shù)量-1 */uint16_tmaster401_obj2000_do_val =0x0000; /* DO數(shù)據(jù)存儲(chǔ)變量（關(guān)聯(lián)g_em32dx_do）*/subindex master401_Index2000[] ={ // 子索引0：聲明最高子索引編號(hào)（RO，不可寫） { RO, uint8,sizeof(UNS8), (void*)&master401_highestSubIndex_obj2000,NULL}, // 子索引1：實(shí)際DO數(shù)據(jù)（RW，uint16） { RW, uint16,sizeof(uint16_t), (void*)&master401_obj2000_do_val,NULL}};/* -------------------------- 0x2001 本地DI輸入緩存 -------------------------- */// 子索引0：最高子索引編號(hào)（=1）// 子索引1：實(shí)際DI數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（uint16，RO）UNS8 master401_highestSubIndex_obj2001 =1; /* 最高子索引編號(hào) = 子索引數(shù)量-1 */uint16_tmaster401_obj2001_di_val =0x0000; /* DI數(shù)據(jù)存儲(chǔ)變量（關(guān)聯(lián)g_em32dx_di）*/subindex master401_Index2001[] ={ // 子索引0：聲明最高子索引編號(hào)（RO，不可寫） { RO, uint8,sizeof(UNS8), (void*)&master401_highestSubIndex_obj2001,NULL}, // 子索引1：實(shí)際DI數(shù)據(jù)（RO，uint16，協(xié)議棧自動(dòng)更新） { RO, uint16,sizeof(uint16_t), (void*)&master401_obj2001_di_val,NULL}};

需要特別注意的是，master401_od.c中定義的對象字典僅適用于主設(shè)備 —— 這是我初期的核心困惑點(diǎn)，曾誤以為主設(shè)備無需額外定義對象字典。且主設(shè)備對象字典中0x1400、0x1800 索引的含義，與從設(shè)備對應(yīng)索引的描述恰好相反：具體來說，主設(shè)備的 TPDO1（發(fā)送過程數(shù)據(jù)對象 1）對應(yīng)從設(shè)備的 RPDO1（接收過程數(shù)據(jù)對象 1），而主設(shè)備的 RPDO1 則對應(yīng)從設(shè)備的 TPDO1。

文件調(diào)整方面：已移除motor_control.c與motor_control.h文件，并將原文件中的相關(guān) IO 操作整合至master401_canopen.c中；同時(shí)將原master402_canopen.c文件重命名為master401_canopen.c，且對文件內(nèi)大部分核心代碼進(jìn)行了適配性修改。

從設(shè)備 IO 模塊的對象字典配置，均在該文件中完成實(shí)現(xiàn)，具體代碼如下：

/************************** 核心修改：IO模塊PDO映射配置 **************************/// 說明：// - 從站（EM32DX-C4）接收DO輸出：RPDO1(0x1400)映射DO0-DO15（2字節(jié)）// - 從站（EM32DX-C4）發(fā)送DI輸入：TPDO1(0x1800)映射DI0-DI15（2字節(jié)）// - 復(fù)用原PDO通道，刪除伺服相關(guān)映射/* TPDO1配置（從站→主站：DI輸入）*/staticUNS8IO_DIS_SLAVE_TPDO1(uint8_tnodeId){ rt_kprintf("config...0!\n"); UNS32 TPDO_COBId =PDO_DISANBLE(0x00000180, nodeId); // COB-ID: 0x182（IO_NODEID=2） returnwriteNetworkDictCallBack(OD_Data, nodeId,0x1800,1,4, uint32, &TPDO_COBId, config_node_param_cb,0);}staticUNS8IO_Write_SLAVE_TPDO1_Type(uint8_tnodeId){ rt_kprintf("config...1!\n"); UNS8 trans_type = PDO_TRANSMISSION_TYPE; // 同步傳輸 returnwriteNetworkDictCallBack(OD_Data, nodeId,0x1800,2,1, uint8, &trans_type, config_node_param_cb,0);}staticUNS8IO_Clear_SLAVE_TPDO1_Cnt(uint8_tnodeId){ rt_kprintf("config...2!\n"); UNS8 pdo_map_cnt =0; // 清除原有映射 returnwriteNetworkDictCallBack(OD_Data, nodeId,0x1A00,0,1, uint8, &pdo_map_cnt, config_node_param_cb,0);}staticUNS8IO_Write_SLAVE_TPDO1_Map(uint8_tnodeId){ rt_kprintf("config...3!\n"); // TPDO1映射：DI0-DI15（模塊DI對應(yīng)索引0x6100，子索引0x01，2字節(jié)） UNS32 pdo_map_val =0x61000110; // 索引0x6100 + 子索引0x01 + 16位長度（0x10） returnwriteNetworkDictCallBack(OD_Data, nodeId,0x1A00,1,4, uint32, &pdo_map_val, config_node_param_cb,0);}staticUNS8IO_Write_SLAVE_TPDO1_Cnt(uint8_tnodeId){ rt_kprintf("config...4!\n"); UNS8 pdo_map_cnt =1; // 1個(gè)映射項(xiàng)（2字節(jié)） returnwriteNetworkDictCallBack(OD_Data, nodeId,0x1A00,0,1, uint8, &pdo_map_cnt, config_node_param_cb,0);}staticUNS8IO_EN_SLAVE_TPDO1(uint8_tnodeId){ rt_kprintf("config...5!\n"); UNS32 TPDO_COBId =PDO_ENANBLE(0x00000180, nodeId); returnwriteNetworkDictCallBack(OD_Data, nodeId,0x1800,1,4, uint32, &TPDO_COBId, config_node_param_cb,0);}//-----------------------------------------------------------///* RPDO1配置（主站→從站：DO輸出）*/staticUNS8IO_DIS_SLAVE_RPDO1(uint8_tnodeId){ rt_kprintf("config...6!\n"); UNS32 RPDO_COBId =PDO_DISANBLE(0x00000200, nodeId); // COB-ID: 0x202（IO_NODEID=2） returnwriteNetworkDictCallBack(OD_Data, nodeId,0x1400,1,4, uint32, &RPDO_COBId, config_node_param_cb,0);}staticUNS8IO_Write_SLAVE_RPDO1_Type(uint8_tnodeId){ rt_kprintf("config...7!\n"); UNS8 trans_type = PDO_TRANSMISSION_TYPE; // 同步傳輸 returnwriteNetworkDictCallBack(OD_Data, nodeId,0x1400,2,1, uint8, &trans_type, config_node_param_cb,0);}staticUNS8IO_Clear_SLAVE_RPDO1_Cnt(uint8_tnodeId){ rt_kprintf("config...8!\n"); UNS8 pdo_map_cnt =0; // 清除原有映射 returnwriteNetworkDictCallBack(OD_Data, nodeId,0x1600,0,1, uint8, &pdo_map_cnt, config_node_param_cb,0);}staticUNS8IO_Write_SLAVE_RPDO1_Map(uint8_tnodeId){ rt_kprintf("config...9!\n"); // RPDO1映射：DO0-DO15（模塊DO對應(yīng)索引0x6300，子索引0x01，2字節(jié)） UNS32 pdo_map_val =0x63000110; // 索引0x6300 + 子索引0x01 + 16位長度（0x10） returnwriteNetworkDictCallBack(OD_Data, nodeId,0x1600,1,4, uint32, &pdo_map_val, config_node_param_cb,0);}staticUNS8IO_Write_SLAVE_RPDO1_Cnt(uint8_tnodeId){ rt_kprintf("config...10!\n"); UNS8 pdo_map_cnt =1; // 1個(gè)映射項(xiàng)（2字節(jié)） returnwriteNetworkDictCallBack(OD_Data, nodeId,0x1600,0,1, uint8, &pdo_map_cnt, config_node_param_cb,0);}staticUNS8IO_EN_SLAVE_RPDO1(uint8_tnodeId){ rt_kprintf("config...11!\n"); UNS32 RPDO_COBId =PDO_ENANBLE(0x00000200, nodeId); returnwriteNetworkDictCallBack(OD_Data, nodeId,0x1400,1,4, uint32, &RPDO_COBId, config_node_param_cb,0);}//-----------------------------------------------------------///* 心跳配置（IO模塊生產(chǎn)者心跳）*/staticUNS8IO_Write_SLAVE_Heartbeat(uint8_tnodeId){ rt_kprintf("config...12!\n"); UNS16 producer_heartbeat_time = PRODUCER_HEARTBEAT_TIME; returnwriteNetworkDictCallBack(OD_Data, nodeId,0x1017,0,2, uint16, &producer_heartbeat_time, config_node_param_cb,0);}/* 配置完成回調(diào) */staticUNS8IO_Config_Done(uint8_tnodeId){ rt_kprintf("config...13!\n"); node_config_state *conf = &slave_conf; rt_sem_release(&(conf->finish_sem)); return0;}// IO模塊配置函數(shù)指針數(shù)組（按順序執(zhí)行）staticUNS8(*IOCFG_Operation[])(uint8_tnodeId)= { // TPDO1（DI輸入）配置（6步） IO_DIS_SLAVE_TPDO1, // 步驟0：禁用TPDO1 IO_Write_SLAVE_TPDO1_Type,// 步驟1：寫TPDO1傳輸類型 IO_Clear_SLAVE_TPDO1_Cnt, // 步驟2：清除TPDO1映射數(shù) IO_Write_SLAVE_TPDO1_Map, // 步驟3：寫TPDO1映射 IO_Write_SLAVE_TPDO1_Cnt, // 步驟4：設(shè)置TPDO1映射數(shù) IO_EN_SLAVE_TPDO1, // 步驟5：啟用TPDO1 // RPDO1（DO輸出）配置（6步） IO_DIS_SLAVE_RPDO1, // 步驟6：禁用RPDO1 IO_Write_SLAVE_RPDO1_Type,// 步驟7：寫RPDO1傳輸類型 IO_Clear_SLAVE_RPDO1_Cnt, // 步驟8：清除RPDO1映射數(shù) IO_Write_SLAVE_RPDO1_Map, // 步驟9：寫RPDO1映射 IO_Write_SLAVE_RPDO1_Cnt, // 步驟10：設(shè)置RPDO1映射數(shù) IO_EN_SLAVE_RPDO1, // 步驟11：啟用RPDO1 // 心跳配置（1步） IO_Write_SLAVE_Heartbeat, // 步驟12：寫從站心跳 // 配置完成（1步） IO_Config_Done, // 步驟13：釋放信號(hào)量};

原先DS301一些邏輯我們進(jìn)行了保留。

并且新增了一些 IO操作接口函數(shù)，代碼如下：

/************************** 新增IO操作API（上層調(diào)用） **************************//***@brief設(shè)置EM32DX-C4的DO輸出*@paramdo_val: 16位DO值（bit0=DO0, bit15=DO15，1=導(dǎo)通，0=斷開）*@retvalRT_EOK: 成功，-RT_ERROR: 失敗*/rt_err_tem32dx_set_do(uint16_t do_val){ if(*can_node[1].nmt_state != Operational) { rt_kprintf("EM32DX-C4 not in Operational state!\n"); return-RT_ERROR; } // 更新全局緩存 g_em32dx_do = do_val; // 通過RPDO1發(fā)送DO值 UNS32size=2; UNS32errorCode=writeLocalDict(OD_Data,0x2000,1, &do_val, &size,0); if(errorCode != OD_SUCCESSFUL) { rt_kprintf("Write DO failed! Error code: 0x%08X\n", errorCode); return-RT_ERROR; } returnRT_EOK;}/***@brief讀取EM32DX-C4的DI輸入*@paramdi_val: 輸出參數(shù)，存儲(chǔ)16位DI值（bit0=DI0, bit15=DI15，1=導(dǎo)通，0=斷開）*@retvalRT_EOK: 成功，-RT_ERROR: 失敗*/rt_err_tem32dx_get_di(){ if(*can_node[1].nmt_state != Operational) { rt_kprintf("EM32DX-C4 not ready!\n"); return-RT_ERROR; } // 從本地字典讀取TPDO1接收的DI值 uint16_tdi_val=0; UNS32size=2; UNS8 data_type; UNS32errorCode=readLocalDict(OD_Data,0x2001,1, &di_val, &size, &data_type,0); if(errorCode != OD_SUCCESSFUL) { rt_kprintf("Read DI failed! Error code: 0x%08X\n", errorCode); return-RT_ERROR; } rt_kprintf("Read DI: 0x%04X\n", di_val); // 更新全局緩存 g_em32dx_di = di_val; returnRT_EOK;}MSH_CMD_EXPORT(em32dx_get_di, Get EM32DX-C4 DI input);/***@brief單獨(dú)控制某一路DO*@paramchannel: DO通道（0-15）*@paramstate: 0=斷開，1=導(dǎo)通*@retvalRT_EOK: 成功，-RT_ERROR: 失敗*/rt_err_tem32dx_set_do_channel(uint8_t argc,char**argv){ if(argc =16) { rt_kprintf("DO channel out of range (0-15)!\n"); return-RT_ERROR; } if(state) { g_em32dx_do |= (1<< channel);? ? }?else?{? ? ? ? g_em32dx_do &= ~(1?<< channel);? ? }? ? return?em32dx_set_do(g_em32dx_do);}MSH_CMD_EXPORT(em32dx_set_do_channel, Set single DO?channel?(channel?0-15, state?0/1));

代碼編譯完成后，我們將其部署至睿擎派，具體操作步驟如下：

（1）執(zhí)行 canopen_start 指令，完成 CANOpen 服務(wù)的初始化與啟動(dòng)；

（2）執(zhí)行 em32dx_get_di 指令，獲取 16 路開關(guān)量的當(dāng)前狀態(tài)；

（3）執(zhí)行 em32dx_set_do_channel 1 1 指令，配置 16 路 DO 通道的輸出狀態(tài)。

其中第一個(gè)參數(shù)為通道索引（取值范圍：0–15），第二個(gè)參數(shù)為輸出狀態(tài)（0 = 關(guān)閉，1 = 打開）。

上述指令執(zhí)行完成后，我們可以觀察到對應(yīng)的 DO 通道狀態(tài)指示燈，會(huì)同步呈現(xiàn)出預(yù)期的狀態(tài)變化（與指令配置的輸出狀態(tài)一致）。

源代碼下載鏈接：

鏈接:https://pan.baidu.com/s/1aZDxzb3NNhn3WRBA4OeN4w?pwd=w8au

提取碼: w8au

附錄：

（1）CANOpen DS301、DS302、DS401、DS402等全套協(xié)議下載：

https://link.gitcode.com/i/614ed2a5064e1990bff8ffcde2328ada?uuid_tt_dd=10_19283516180-1733805088376-790686&isLogin=1&from_id=142936482

（2）DS301協(xié)議中文版

https://files.cnblogs.com/files/winshton/301_v04020005_cn_v02_ro.pdf

https://winshton.gitbooks.io/canopen-ds301-cn/content/

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