CANとCANopenに関する概要

1. CANとCANopen
2017.9.9 重陽節に記す
西村備山 (@lipoyang)

2. 自己紹介
西村備山 (@lipoyang)
■奈良県在住＆勤務
■組込み系技術者
■魔改造ミニ四駆
自己紹介

3. （１）CANについて
CANじたいはそれほど
ややこしくない

4. CANの位置づけ
車載用の通信規格
マルチメディア系
制御系
MOST IDB-1394
FlexRay
CAN
LIN
低コスト
高速・高信頼性

5. CANの特長
•2線式差動信号
•最大1Mbps
•マルチマスター (多対多通信)
•CSMA/CA (優先度で衝突回避)
•エラー検知/再送
ここらへんも
ハードウェアが
やってくれる

6. マイコンから見たCAN
しょうじき、
どうでもいい
メッセージ
ID (11bit または 28bit)
データ長
データ (0～8バイト)
CAN2.0A: 11bit (標準ﾌｫｰﾏｯﾄ)
CAN2.0B: 28bit (拡張ﾌｫｰﾏｯﾄ)

7. マイコンから見たCAN
送信側：
IDつけてデータをブロードキャスト
受信側：
ほしいIDのデータだけ拾う
若いIDのデータが優先される

8. マイコンから見たCAN
ID Data
ID Data
ID Data
ID Data
ﾒｯｾｰｼﾞﾊﾞｯﾌｧ
……
送信
ｺﾝﾄﾛｰﾗ
IDで
優先制御
受信
ﾌｨﾙﾀ
IDで
振り分け/破棄
CAN
ﾌﾟﾛﾄｺﾙ
ｺﾝﾄﾛｰﾗ
CAN
ﾄﾗﾝｼｰﾊﾞ
差動信号
TX
RX

9. （2）CANopenについて
CANopenは
かなりややこしい

10. CANとCANopen
CAN
Ether
CAT
Ether WiFi
IP
TCP
HTTP FTP
CANopen
物理層
ﾃﾞｰﾀﾘﾝｸ層
ﾈｯﾄﾜｰｸ層
ﾄﾗﾝｽﾎﾟｰﾄ層
ｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝ層

11. SDOとPDO
SDO
PDO
コントローラ
(ｸﾗｲｱﾝﾄ)
コントローラ
(ｺﾝｼｭｰﾏ)
デバイス
(サーバ)
デバイス
(ﾌﾟﾛﾃﾞｭｰｻ)
要求
応答
通知
BLEでいえばReadやWriteに似ている
BLEでいえばNotifyあるいはAdvertiseに似ている

12. OD (ｵﾌﾞｼﾞｪｸﾄﾃﾞｨｸｼｮﾅﾘｰ)
BLEでいえばキャラクタリスティックの定義
OD (ｵﾌﾞｼﾞｪｸﾄﾃﾞｨｸｼｮﾅﾘｰ)
Index(16bit) / Sub Index(8bit)
データ型 (UINT32, FLOAT, BOOL, STRINGなど)
アクセス (Read&Write, Read Olny)
名前 (それが何のデータか)
BLEでいえば、
ｷｬﾗｸﾀﾘｽﾃｨｯｸのUUID

13. OD (ｵﾌﾞｼﾞｪｸﾄﾃﾞｨｸｼｮﾅﾘｰ)
・独自定義も可能
・標準化されたＯDもある
これもBLEに
似ている
CiA 401：汎用I/Oモジュール
CiA 402：モーションコントロール（モータなど）
CiA 404：測定デバイスなど
CiA 406：ロータリエンコーダなど
CiA 408：プロポーショナルバルブと油空圧機器
CiA 410：傾斜センサと傾斜計
CiA 412：医療用デバイス
など

14. CiA402
モーションコントロール(モータなどの制御)
Index(Hex) Name Type Access
6040/0 ｺﾝﾄﾛｰﾙﾜｰﾄﾞ UINT16 RW
6041/0 ｽﾃｰﾀｽﾜｰﾄﾞ UINT16 RO
6060/0 動作モード INT8 RW
6071/0 目標トルク INT16 RW
6072/0 最大トルク UINT16 RW
6077/0 現在トルク INT16 RO
(一部抜粋)

15. CANopen over CAN
CAN
CANopen
Function Code
Node ID Data
Index &
Sub Index
Specifier
SDO要求 / 応答
PDO送信 / 受信
など
送信先 /
送信元
ODのｲﾝﾃﾞｯｸｽ(16bit)と
ｻﾌﾞｲﾝﾃﾞｯｸｽ(8bit)
SDOﾀﾞｳﾝﾛｰﾄﾞ要求 / 応答
SDOｱｯﾌﾟﾛｰﾄﾞ要求 / 応答
など
４byteを超えるﾃﾞｰﾀ型は
複数のﾒｯｾｰｼﾞに分割
4bit 7bit 1byte 3byte 4byte
ID(11bit) Data(8byte)

16. なぜこんなにややこしいか
家電製品に搭載されるマイコン
1個～数個
自動車に搭載されるマイコン
高級車では約80個
俺俺フォーマットでは収拾がつかない

17. またこんど
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