Tastiera KT-14-CAN-01 CANOpen a 14 tasti
Come ogni dispositivo CAN, la tastiera KT-14-CAN-01 utilizza un object-dictionary contenente i parametri di configurazione del device.
Le operazioni di gestione, di lettura e scrittura avvengono attraverso i protocolli in specifica DS301.
Ciascun nodo del dizionario è definito da una coppia indice,sottoindice che ne identifica l'indirizzo, in questo modo la descrizione dei dati, dei parametri e delle funzioni
di tutti i dispositivi collegati nella rete sono standardizzati e resi accessibili da un'unica interfaccia.
Il CANOpen è un protocollo di comunicazione basato sul CAN utilizzato per dispositivi integrati in un sistema a controllo distribuito di tipo embedded.
Tutti i nodi della rete possono inviare dati sul bus e ricevere qualsiasi messaggio.
L'informazione dell'indirizzo destinatario è contenuto nel campo identifier del frame trasmesso.
Il CAN Open comprende protocolli di comunicazione di alto livello (network management), un livello applicazione definito da un profilo di dispositivo (livello applicazione)
e oggetti di comunicazione standardizzati (livello di trasporto) che consentono ai progettisti di implementare il comportamento di rete desiderato
in un dispositivo senza doversi occupare dei dettagli specifici dell'hardware CAN.
Essendo definita la struttura interna del dispositivo, viene favorito l'accesso e la definizione del comportamento previsto dal dispositivo stesso.
Il CANopen si basa su uno strato di collegamento dati CAN secondo il protocollo ISO 11898-1 dove il CAN bus definisce i primi 2 livelli e lascia definibile liberamente il livello 7
| ISO-OSI | Can Bus |
|---|
| Applicazione | Applicazione |
| Presentazione | |
| Sessione | |
| Trasporto | |
| Rete | |
| Collegamento | LLC (Logical Link Control)
MAC (Medium Access Control) |
| Fisico | PLS (Physical Layer Signalling)
PMA (Physical Medium Attachment)
MDI (Medium Dependent Interface) |
Il CANOpen implementa i livelli a partire dal livello di rete.
Un dispositivo CANopen è costituito da tre parti logiche:
- Lo stack di protocollo
- Il software applicativo
- Il dizionario degli oggetti
Lo stack di protocollo gestisce la comunicazione tramite la rete CAN.
Il software applicativo fornisce:
- la funzionalità di controllo interno
- l'interfaccia alle interfacce hardware di processo
Il dizionario degli oggetti CANopen interfaccia sia il protocollo che il software applicativo,
contiene tutti i parametri del dispositivo utilizzabili in scrittura e lettura per interfacciarsi con il dispositivo.
Ogni oggetto è definito da un indice a 16 bit e un sottoindice a 8 bit
Il dizionario oggetti è formato dalle colonne
| Index | Object | Name | Type | Attribute | M/O |
|---|
Index e Sub-index indicano la posizione nel dizionario
Object indica il nome simbolico dell'oggetto
Name contiene una descrizione testuale
Type indica il tipo di dato
Attribute indica il tipo di accesso visto dal bus verso il dispositivo (Read/Write, ReadOnly, WriteOnly)
M/O significa obbligatorio (Mandatory) o opzionale (Optional).
Per accedere a questi dati sono previsti due servizi di trasferimento (SDO/PDO)
| Indice (hex) | Oggetto |
|---|
| 0 | Riservato |
| 0001-001F | Tipi di dato statici |
| 0020-003F | Tipi di dato complessi |
| 0040-005F | Tipi di dato specifici del produttore |
| 0060-007F | Tipi di dato statici specifici del dispositivo |
| 0080-009F | Tipi di dato complessi specifici del dispositivo |
| 00A0-0FFF | Riservato per usi futuri |
| 1000-1FFF | Area del profilo di comunicazione |
| 2000-5FFF | Area specifica del produttore |
| 6000-9FFF | Area profilo standard del dispositivo |
| A000-FFFF | Riservato per usi futuri |
Protocolli e servizi definiti
- Protocollo SDO (Service Data Objects). Utilizzato per la configurazione della tastiera, il protocollo si distingue in SDO di scrittura (download) e SDO di lettura (UPLOAD) , nella fattispecie, permette di leggere e settare i parametri della KT-14 con messaggi asincroni
- Protocollo PDO (Process Data Object) usato per il trasferimento dei dati relativi al processo: tasti premuti, led accesi che rappresentano i dati mappati quando il dispositivo si trova in stato di "operational"
- Protocollo SYNC consente di sincronizzare i dispositivi collegati
- Protocollo Emergency dedicato alla comunicazione di errori e anomalie del dispositivo
- Protocollo NMT di gestione della rete (Network Management), consente di inizializzare, monitorare e resettare e fermare un dispositivo. Uno dei servizi resi disponibili da questo protocollo è quello di "controllo degli errori" attraverso il cosiddetto "Node Guarding"
DS401
Questa specifica definisce il profilo dei dispositivi CanOpen per i moduli generici di input e output sia digitali che analogici
Lo scopo dei moduli I/O è quello di collegare sensori e attuatori alle reti CANopen.
In Modalità operativa NMT, i dati di ingresso vengono trasmessi dagli ingressi tramite TPDO, la trasmissione PDO di default viene attivata da un interrupt (evento),
ma all'occorrenza può essere effettuata in modalità sincrona.
Per quel che concerne la lettura si utilizza SDO.
Kt-14
Software applicativo di gestione
Realizzazione di un prototipo di tipo Master e Slave con comandi per la gestione e il controllo di tastiera, led e display attraverso lo sviluppo del protocollo CANOpen e
di un interfaccia software per il trasferimento e la gestione lato pc, con integrazione di uno sniffer di rete e di un bootloader
Interfaccia software
L'interfaccia software lato pc:
- implementa i protocolli suddetti
- integra uno sniffer in grado di intercettare le comunicazioni che avvengono all'interno della rete
- implementa un sistema automatico di bootloader
- implementa un sistema di registrazione/esecuzione comandi definiti come macro
Sniffer tastiera CanBus