虹科干货 | CANopen协议基础知识——LSS服务

 

CANopen协议概述

 

CANopen是一种架构在CAN串行总线系统上的高层通讯协议，常被用于嵌入式系统与工业控制领域，包括电机控制、机器人制造、医疗、汽车等多个行业领域。本篇文章将主要介绍CANopen的LSS服务。

CANopen

LSS概述

Layer setting service (LSS)是CANopen的设置服务与协议（CiA 305），是具有LSS主功能的CANopen设备通过CAN网络查询或更改CANopen设备上物理层、数据链路层和应用层的三个数据，包括Node_ID、波特率、LSS地址（1018h）。

每个LSS从站都有唯一的LSS地址，其中包含了四个32位子索引的1018h Identity object对象（具体可见CiA301规范）。LSS从站可以处于配置模式和等待模式，LSS主站负责在两个模式之间进行切换。

LSS协议的消息都是由8个字节组成，其中字节0始终包含服务的命令说明符（CS），同时LSS协议的两个CAN-ID分别为7E5和7E4。

7E5h：用于从 LSS 主站发送至 LSS 从站的消息（请求）。
 

7E4h：用于从 LSS 从站发送至 LSS 主站的消息（响应）。

CANopen

LSS服务

LSS服务主要包括开关状态服务、配置服务、查询服务、识别服务，这里主要介绍开关状态服务和配置服务。

开关状态服务

借助这个服务，LSS主站可以将LSS从站切换成配置模式或者等待模式，在配置模式下才能够对LSS从站设备进行节点ID和波特率的更改，这里主要用到命令符号CS=40h。通过这个服务可以将网络中的所有LSS从站切换为配置模式或者等待模式。

如果在整个CAN网络当中不想操作所有的LSS从站，那么也可以通过LSS地址中的参数来操作相应的设备，这个时候LSS主站会发送四条消息（如下图），之后相应的从站会切换到配置模式并发送确认。

配置服务

通过配置服务，LSS主站可以更改并且存储（如果有必要的话）LSS从站节点ID和波特率。

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配置节点服务

LSS主站向LSS从站发送新节点ID的消息，返回错误代码 00h：没有错误，01h：无效节点。

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配置波特率服务

LSS主站向LSS从站发送新波特率的消息，返回错误代码 00h：没有错误，01h：波特率不支持，FFh：无效表索引

其中表索引与波特率的对应关系如下图

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激活位计时参数服务

LSS 主站使用此命令同时激活网络中所有 LSS 从站的设定波特率，其中Switch delay的单位ms，确保在可能再次发送消息之前，网络中的所有 LSS 从站均具有相同的波特率。从每个 LSS 从站收到此消息之后，其中存储的时间即是允许等待的时间。只有这时才能接受新的波特率，还可以再次等待相同的时间；只有这时 LSS 从站才能再次发送消息。

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保存配置服务

通过这一服务，LSS主站可以保存重新设定的节点ID和波特率；在执行这一服务的时候LSS主站必须确保网络中只有一个LSS从站处于配置模式。返回错误代码 00h：没有错误，02h：访问非易失存储器失败。

CANopen

LSS服务示例

目前有一个LSS从站的参数设置节点ID=40h，波特率=1000kBd，现在需要将参数修改如下节点ID=04h，波特率=500kBd。那么将进行以下报文命令操作：

7E5 | 04 01 00 00 00 00 00 00  

将LSS从站切换至配置模式

 

7E5 | 5E 00 00 00 00 00 00 00  

查询LSS从站的节点ID

 

7E4 | 5E 40 00 00 00 00 00 00 

回复节点ID

 

7E5 | 11 04 00 00 00 00 00 00  

将从站节点设置为04h

 

7E4 | 11 00 00 00 00 00 00 00  

从站返回确认

 

7E5 | 13 00 02 00 00 00 00 00  

将LSS从站波特率设置为500kBd

 

7E4 | 13 00 00 00 00 00 00 00  

从站返回确认

 

7E5 | 17 00 00 00 00 00 00 00  

LSS主站发送保存更改命令

 

7E4 | 17 00 00 00 00 00 00 00  

LSS返回确认

 

7E5 | 04 00 00 00 00 00 00 00 

将LSS从站切换至等待模式

 

705 | 00                                    

控制器重启接受新参数

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