CANOpen系列教程01_初識CAN與CANOpen及相關內容
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一、寫在前面
我之前學習CANOpen的時候，網上有用的資料極少，走了不少彎路。到目前為止，網上關於CANOpen的資料依然很少。所以，特地寫下該系列教程，幫助初學者跨過這道坎。
從我個人學習CANOpen的經歷來看，學會使用CANOpen難度其實不大。難點在於需要掌握的基礎知識很多，而且許多都有關聯性，容易把人繞暈
那麼，我希望通過結合之前我的學習經歷，以及工作經驗，站在小白的角度寫下該系列教程。當然，該教程由我個人編輯並整理，難免有些廢話，或者錯誤，還請諒解。
二、初識CAN與CANOpen
2.1 什麼是CAN?
CAN：是Controller Area Network的縮寫，即控制器區域網絡，屬於工業現場匯流排，是ISO國際標準化的序列通訊協議。
從OSI（Open System Interconnection開放系統互聯）7層網路模型的角度來看，CAN現場匯流排僅僅定義了第 1 層（物理層）和第 2 層（資料鏈路層）。
而在實際設計中，這兩層完全由硬體實現，設計人員無需再為此開發相關軟體或韌體（Firmware），只要瞭解如何呼叫相關的介面和暫存器，即可完成對CAN的控制。
上面介紹的內容可能太官方，初學者可能看了之後還是不明白。簡單的說：CAN匯流排就是一層硬體協議。比如：差分訊號電平的定義、資料幀的定義等等。
PS：初學者可以結合UART來理解，比如UART串列埠傳送一個字元’A’，它就是一種序列通訊的方式。
2.2 什麼是CANOpen?
CANopen是一種架構在CAN控制區域網上的高層軟體通訊協議，包括通訊子協議及裝置子協議，常在嵌入式系統中使用，也是工業控制常用到的一種現場匯流排協議。
CANopen協議是在20世紀90年代末，由總部位於德國紐倫堡的 CiA 組織——CAN-in-Automation，在 CAL（CAN Application Layer）的基礎上發展而來。
由於CAN匯流排只定義了OSI中的物理層和資料鏈路層，因此對於不同的應用出現了不同的【應用層協議】，為了使不同廠商的產品能夠相互相容，世界範圍內需要通用的CAN應用層通訊協議。
在過去的二三十年中湧現出許多的協議，不過到現在為止能夠廣泛被承認的協議卻不多，現在應用較廣的CAN應用層協議主要有以下三種： CANopen協議：主要應用在汽車、工業控制、自動化儀表等領域，目前由 CIA 負責管理和維護；
J1939協議：CAN匯流排在商用車領域佔有絕大部分市場份額的應用層協議，由美國機動車工程師學會發起，現已在全球範圍內得到廣泛的應用；
DeviceNet協議：在美國等地佔有相當大的市場份額，主要用於工業通訊及控制和儀器儀表等領域。
而本文說的CANOpen也是目前應用較廣的一種協議。簡單的說，CANOpen就是CAN匯流排應用層協議。
PS：學習CANOpen應用層協議之前請務必先了解CAN匯流排協議。
三、CAN匯流排特點
CAN匯流排採用差分訊號傳輸，通常情況下只需要兩根訊號線（CAN-H和CAN-L）就可以進行正常的通訊。在干擾比較強的場合，還需要用到遮蔽地即CAN-G（主要功能是遮蔽干擾訊號）， CAN協議推薦使用者使用遮蔽雙絞線作為CAN匯流排的傳輸線。
CAN匯流排通訊的優勢和特點： **A.**CAN總線上任意節點，均可在任意時刻主動的向其它節點發起通訊，但在同一時刻優先順序高的節點能獲得匯流排的使用權。
**B.**標準CAN匯流排傳輸波特率可達到1Mbps。在5Kbps的通訊波特率下最遠傳輸距離可以達到 10Km，即使在1Mbps的波特率下也能傳輸40m的距離。
**C.**CAN匯流排定義使用了硬體報文濾波，可實現點對點及點對多點的通訊方式，不需要軟體來控制。
**D.**CAN匯流排所掛接的節點數量主要取決於CAN匯流排收發器或驅動器，目前的驅動器一般都可以使同一網路容量達到110個節點。
**E.**CAN匯流排通訊介質可採用雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇極為靈活。可大大節約組網成本。
當然，CAN匯流排的優勢還有許多，當你掌握之後就會明白為什麼CAN匯流排應用得如此廣泛了。
四、教程規劃
CAN匯流排及CANOpen協議相關的內容相對比較多，如果每一個細節知識點都寫出來，可能花掉我業餘時間寫一年也寫不完。
我寫該教程目的在於引導初學者入門，我會結合例項程式碼讓大家邊學邊理解，至於實際專案程式設計應用不一定講述的很多（這個看後面情況）。
首先從CAN底層講起，再到CANOpen協議相關基礎知識，最後實際應用。當然，中間每一個環節內容相對可能較多，也有可能會遺漏部分內容。
五、說明
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2.本文由我一個人編輯並整理，難免存在一些錯誤。
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六、最後
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