基于ZYNQ的开源CANopen协议栈CANFestival移植_canfestival driver api-程序员宅基地
CanFestival是一个免费而且开源的CANopen协议栈，较为适合于对CANopen协议栈功能完备性和工作性能要求不高的应用场合。对于功能和性能要求较高的应用，也有很多第三方的商用CANopen协议栈可供购买使用。目前，CanFestival在嵌入式控制（PLC、单片机、ARM等）领域中使用较多。
本文讲解了CanFestival库的基本架构和原理，针对ZYNQ平台详细介绍了裸机移植的原理和过程。最后通过测试实例，介绍了CanFestival中主要常用功能及相关API函数的使用方法。
2 CanFestival
2.1 CanFestival介绍
CanFestival能够运行于多种类型的平台。其源代码基于ANSI-C编写，驱动和例程的编译情况仅取决于具体的编译工具。在目前最新的版本中，提供了适用于多种硬件平台的底层驱动。此外，CanFestival可以在任意类Unix系统下编译和运行，如Linux和FreeBSD。
CanFestival协议功能完整，完全符合CANopen标准。CanFestival完全支持2002年2月发布的CIA DS-301 V4.02标准，并支持CiA DS302中的简明DFC协议和DS305规范。
此外，CanFestival为开发者提供了许多工具，以提高开发的便利性。例如，用于生成节点对象字典源代码的对象字典编辑器，以及便于开发者自由配置编译选项的配置脚本。
CanFestival库所支持的CANopen协议栈功能包括：
- 主站和从站的NMT网络管理
- 心跳报文的发送与接收
- 节点守护报文接收与发送
- 同步报文接收和发送
- 支持多个SDO服务器或客户端，可使用快速和分段传输
- PDO发送与接收、PDO映射
- 紧急报文的接收和发送
- 支持简明DFC文件访问
- 支持LSS设备底层配置协议
2.2 源代码获取
CanFestival开源库网址为：https://canfestival.org/index.html.en，
源码下载地址：https://canfestival.org/code.html.en，
其中官方主分支：https://hg.beremiz.org/。
另一个非官方分支则由后续的人在此基础之上不断更新完善：https://bitbucket.org/Mongo/canfestival-3-asc。
2.3 源代码概述
通过上述地址所下载的CanFestival的源码解压后的目录如下表所示：
| 路径 |
说明 |
| ./src |
与处理器无关的CANopen协议栈C源码 |
| ./include |
CANopen协议栈C源码对应的头文件，以及针对不同处理器或操作系统移植时所需要的头文件 |
| ./drivers |
针对不同处理器或操作系统的移植时的底层驱动（timer和CAN接口） |
| ./example |
CanFestival移植到不同处理器或操作系统的实例程序 |
| ./objdictgen |
使用python编写的图形化对象字典编辑工具，用于为基于CanFestival的具体应用设计相应的对象字典 |
| ./doc |
说明文档 |
2.3.1 CANopen协议栈
./src中包含了CANopen协议栈实现的源代码，如下图所示。
包括时间调度管理（timer.c），节点管理（对象字典访问objacces.c、状态机state.c），CANopen协议（服务数据对象sdo.c、过程数据对象pdo.c、同步对象sync.c、紧急事件emcy.c、心跳及节点守护lifegrd.c、自动波特率对象lss.c、网络管理nmtMaster.c和nmtSlave.c、设备配置文件dcf.c）等。
./include中包含了与./src 中相对应CANopen协议栈源文件的头文件，如下图所示。
上述的./src和./include中的文件在移植时不需要作修改。
上述的源文件和头文件的对应关系及功能描述如下表所示：
| ./src源文件 |
./include头文件 |
功能说明 |
备注 |
| dcf.c |
dcf.h |
实现CANopen设备配置文件DCF访问机制 |
一般不需要使用 |
| emcy.c |
emcy.h |
实现紧急报文协议 |
|
| lifegrd.c |
lifegrd.h |
实现心跳报文、节点守护通信协议 |
|
| lss.c |
lss.h |
实现LSS底层配置协议 |
用于设置节点号和波特率，一般不需要使用 |
| nmtMaster.c |
nmtMaster.h |
实现主站NMT网络管理通信机制 |
|
| nmtSlave.c |
nmtSlave.h |
实现从站NMT网络管理通信机制 |
|
| objacces.c |
objacces.h |
实现对象字典访问 |
|
| pdo.c |
pdo.h |
实现PDO通信协议 |
|
| sdo.c |
sdo.h |
实现SDO通信协议 |
|
| states.c |
states.h |
实现CANopen节点状态切换和调度 |
|
| sync.c |
sync.h |
实现同步报文通信协议 |
|
| timer.c |
timer.h |
实现CANopen协议所涉及的所有定时器的调度和管理 |
|
| symbols.c |
linux系统导出各函数 |
只用于linux |
|
| data.h |
定义了协议栈工作时所使用的数据结构 |
||
| def.h |
定义与CANopen协议相关的宏定义 |
||
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