基于RT-thread的CANopen从节点的分析与实现

【摘要】伴随着现场总线技术的飞速发展,CAN总线成为了工业发展不可豁缺的一部分。基于CAN的应用层协议CANopen,因为其系统的高稳定性、高抗干扰性等特点,使得其无论是在航天航海等核心工业领域,还是在汽车、医疗领域,甚至是与人们生活息息相关的楼宇电梯系统中都扮演着举足轻重的角色。本文主要研究基于RT-thread操作系统的CANopen协议从节点的工作原理分析及设计实现。本文首先叙述了CANopen协议产生的背景以及发展过程,并分析该应用层协议的优势。其次,对实时操作系统RT-thread的基本架构做了一些简单的介绍,同时对RT-thread微内核做了详细的分析,如内核中内存的管理机制、调度器对于线程的调度策略、线程间通信与同步的管理方法。在阐述CANopen中的一切设备均可看做一系列对象的集合这一思想后,详细的论述了CANopen协议中的两个重要概念：设备模型和对象字典的主要涵义,并在此基础之上研究了CANopen协议中几个关键对象的工作方式以及工作原理。着重剖析了服务数据对象SDO的几种通信服务在不同情形下的应用,并深入研究这几种通信服务工作的全部过程。最后,运用C语言设计了一套CANopen从协议栈。通过对该从协议栈NMT模块、PDO通信模块以及SDO通信等模块的软件测试,来验证该协议栈是否满足需求。测试结果表明,该协议栈能够正常工作,完成基本的数据通信。
【作者】吴旭；
【导师】李正平；
【作者基本信息】安徽大学，电子与通信工程，2014，硕士
【关键词】现场总线；CANopen；RT-thread；服务数据对象；

【参考文献】
[1]苏栋.电控单体泵ECU硬件设计与底层驱动软件开发[D].上海工程技术大学,车辆工程,2014,硕士.
[2]余晖.热界面材料的制备及其导热性能的研究[D].清华大学,2012.
[3]冯立营.基于G.729A的嵌入式IP电话终端的设计与实现[D].河北工业大学,微电子学与固体电子学,2004,硕士.
[4]邓增文.晚明景德镇民窑青花人物绘画艺术研究[D].景德镇陶瓷学院,美术学,2014,硕士.
[5]杨自厚,唐立新.钢铁企业产品结构计划通用决策支持系统[J].冶金自动化,1992,04:11-14+40-57.
[6]高盼盼.基金会税收法律制度研究[D].安徽大学,经济法学,2013,硕士.
[7]王刚.刺五加对蛛网膜下腔出血后超氧化物歧化酶和丙二醛的影响[D].青岛大学,神经外科学,2003,硕士.
[8]弓亚玲.人力资源绩效考核方法研究与应用[D].北京交通大学,2007.
[9]李阳.云计算中数据访问控制方法的研究[D].南京邮电大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[10]沈根荣.美国燃烧工程公司锅炉受压元件设计中的开孔补强方法[J].电站系统工程.1990(03)
[11]梁轶伟.河北男排与对手战术质量的对比分析[D].北京体育大学,运动训练,2013,硕士.
[12]杨强.有机污染物—重金属复合污染土壤植物修复技术研究[D].浙江大学,环境工程,2004,硕士.
[13]薛冰冰,普杰信.基于数据挖掘的网络入侵检测系统模型[J].广东自动化与信息工程,2003,03:11-13+30.
[14]于建新.靶场三维显示系统[D].哈尔滨工业大学,计算机科学与技术,2013,硕士.
[15]楊君.『今昔物語集』と『聊斎志異』の狐譚について[D].西安外国语大学,日语语言文学,2014,硕士.
[16]刘云祥,何毅,李德春,张碧涛,董卫斌.利用高精度重磁电勘探资料识别火成岩储层相带[J].石油地球物理勘探,2005,S1:99-101+138.
[17]章媚.金催化的共轭烯炔酮基肟醚参与的合成多取代吡咯的环化反应研究[D].华东师范大学,有机化学,2013,硕士.
[18]闫建秀.征地型群体性事件研究[D].河北师范大学,马克思主义中国化研究,2012,硕士.
[19]梁维维.乳腺癌检测的数字乳腺X光图像处理方法[D].吉林大学,计算数学,2013,硕士.
[20]张翼.拐点背后：宁波反PX事件话语框架分析[D].西南大学,传播学,2014,硕士.
[21]谷增军.铁路运输企业“营改增”问题探讨[J].财会月刊,2015,06:96-98.
[22]周晶.正当与善：罗尔斯的义务论思想研究[D].吉林大学,外国哲学,2014,硕士.
[23]谭章禄.煤炭企业信息化技术及其选择[J].煤炭经济研究,2004,04:32-34.
[24]孙洋洋,杨茜怡,吕春芳.磁性氧化石墨烯/TiO_2复合材料的制备及光催化降解染料废水的研究[J].应用化工,2014,10:1771-1774.
[25]张振国.三维非平面断层破裂动力学研究[D].中国科学技术大学,固体地球物理学,2014,博士.
[26]吴丹霞.“问题驱动”数学教学模式的研究及对策[D].信阳师范学院,学科教学,2014,硕士.
[27]韩璐.高三地理课堂学生参与度的研究[D].辽宁师范大学,学科教学（专业学位）,2012,硕士.
[28]李卓.基于C/S模式的城市燃气管网信息系统研发[D].西南交通大学,大地测量学与测量工程,2014,硕士.
[29]王新洲,EdwardKujawski.数字地球中的数据处理理论[J].测绘工程,2001,02:24-28.
[30]余文松.电视台播控机房的动力建设[J].现代电视技术.2004(01)
[31]管修挚.TD-LTE-A系统下D2D通信资源分配方法研究[D].哈尔滨工业大学,信息与通信工程,2013,硕士.
[32]李文千.防范儿童兵使用的国际规制研究[D].外交学院,国际关系,2014,硕士.
[33]陈玉剑.我国融资融券发展现状及问题研究[D].山东财经大学,金融学,2012,硕士.
[34]张珈玮.基于能值理论的长春市土地整治规划效益评价[D].吉林大学,地质工程,2014,硕士.
[35]刘婷,唐明.丛枝菌根真菌对杨树生长、气孔和木质部微观结构的影响[J].植物生态学报,2014,09:1001-1007.
[36]师亮.呼吸内胚层，第二生心区与小鼠胚胎心脏流出道远端的形态发生[D].山西医科大学,生理学,2014,博士.
[37]孙宜贵.基于eEP的两阶段方法分类研究[D].郑州大学,2004.
[38]吴晓民.Ⅰb2-Ⅱb期宫颈癌新辅助化疗的疗效分析[D].吉林大学,临床医学,2013,硕士.
[39]李玉胜.湿法刻蚀与清洗中晶圆缺陷问题的研究[D].天津大学,集成电路工程,2013,硕士.
[40]徐文婷.Al-Cr-Nb-Ti四元系的相关系研究[D].中国地质大学（北京）,材料工程,2013,硕士.
[41]荣峰华.基于TOPPERS的车载操作系统设计及其应用研究[D].湖南大学,计算机科学与技术,2011,硕士.
[42]向厚振.帧间预测编码的FPGA设计与实现[D].中北大学,测试计量技术及仪器,2013,硕士.
[43]金格.中日少儿动画比较研究[D].长春工业大学,设计艺术学,2013,硕士.
[44]吴新天.非小细胞肺癌中HIF-1α、VEGF和TGF-β1表达及其临床意义[D].广西医科大学,肿瘤学,2013,硕士.
[45]李扬.阈下抑郁个体对不同刺激类型情绪图片认知加工特点的ERP研究[D].北京中医药大学,社会医学与卫生事业管理,2014,硕士.
[46]张爽.近代日本对青岛渔业的侵略述论[D].曲阜师范大学,中国近现代史,2013,硕士.
[47]关新平,林志云,段广仁.基于观测器的不确定时滞系统的鲁棒控制[J].控制与决策,1999,06:716-720.
[48]龚梦旻.上海当代民营美术馆经营模式研究[D].华东师范大学,美术学,2013,硕士.
[49]王耀美.姜黄素对多发性骨髓瘤细胞系表达P53蛋白影响的研究[D].郑州大学,肿瘤学,2013,硕士.
[50]温香彩,刘永清.一类奇异非线性变结构控制系统的跟踪问题[J].控制与决策,1995,01:55-59.