Embedded Networking with CAN and CANopen pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:RTC Books

作者:Olaf Pfeiffer

出品人:

页数:537

译者:

出版时间:2003

价格:535.51元

装帧:plain

isbn号码:9780929392783

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探索嵌入式系统通信的奥秘：从底层驱动到应用框架 本书将带您深入探索嵌入式系统通信的核心技术，特别是专注于当下工业自动化、汽车电子以及物联网领域中举足轻重的两种通信协议：CAN（Controller Area Network）和CANopen。我们不局限于某个特定品牌的硬件或软件生态，而是从原理出发，为您构建起坚实的理论基础，并辅以大量的实践指导，让您能够自信地驾驭复杂多变的嵌入式网络。 第一部分：CAN总线——嵌入式网络的基石 您将从零开始理解CAN总线的设计理念和底层工作原理。我们会详细剖析CAN协议的帧结构，包括仲裁机制、错误检测与处理机制，以及它为何能够实现高可靠性和实时性。您将了解CAN物理层，例如差分信号的传输方式，以及如何选择合适的收发器。 CAN协议深度解析： CAN帧格式详解：ID（标识符）、DLC（数据长度码）、数据域、CRC（循环冗余校验）等关键组成部分的功用和含义。 非破坏性位优先仲裁：理解CAN如何通过优先级机制避免冲突，确保高优先级报文的及时传输。 错误帧与错误处理：深入探讨CAN网络中的各种错误类型（位错误、填充错误、CRC错误、格式错误、Acknowledment错误），以及CAN控制器如何主动检测、报告和从错误中恢复，从而保证网络的鲁棒性。 CAN报文过滤与缓冲：学习如何高效地利用CAN控制器的硬件过滤器来接收感兴趣的报文，减少CPU的负担。 CAN总线电气特性：理解CANH和CANL信号的差分传输原理，以及不同终端电阻对信号质量的影响。 CAN控制器硬件架构与编程： 主流CAN控制器（如STM32、NXP、Microchip等）的内部结构和寄存器级操作。 如何配置CAN控制器，包括波特率设置、工作模式（正常模式、静默模式、回环模式等）的选择。 发送和接收CAN报文的软件实现：中断驱动方式、DMA（直接内存访问）方式。 编写驱动程序，将CAN硬件抽象为易于使用的API，方便上层应用调用。 CAN总线设计与优化： 总线长度与速率的权衡：根据应用场景选择合适的通信速率和总线长度。 节点拓扑结构与布线规范：如何设计可靠的CAN总线拓扑，避免信号干扰和反射。 终端匹配电阻的作用与选择。 CAN总线故障诊断与排除：利用示波器、CAN分析仪等工具进行硬件层面的调试。 第二部分：CANopen——构建标准化的嵌入式网络应用 在掌握了CAN总线的基础后，我们将进一步探索CANopen。CANopen是一个基于CAN总线的、开放的、标准化的通信协议，它定义了设备对象模型、网络管理、数据交换和服务。通过CANopen，您可以实现异构设备之间的无缝通信，大大简化了分布式系统的开发和集成。 CANopen协议架构与核心概念： 设备对象字典（Object Dictionary, OD）：理解OD的结构，即设备内部所有参数和数据的索引化存储方式。我们将详细讲解标准的对象（如Device Type, Manufacturer Name, Error Register等）以及如何定义用户自定义的对象。 通信对象（COBs）与PDO/SDO： PDO（Process Data Object）： 实时数据传输的“绿色通道”，实现高效的周期性或事件驱动的数据交换。您将学习如何配置PDO的映射，实现设备间数据的快速同步。 SDO（Service Data Object）： 参数配置和读取的“专用通道”，用于非实时的数据交换，如设备参数的设置、读取以及故障诊断。我们将深入讲解SDO的请求/响应机制。 NMT（Network Management）：学习如何启动、停止、重置设备，以及如何通过NMT实现整个CANopen网络的管理和监控。 心跳（Heartbeat）与应急（Emergency）报文：理解这两种关键的PDO报文在网络健康监测和故障上报中的作用。 同步（SYNC）报文：如何利用SYNC报文实现分布式系统中多个设备的时间同步。 TPDO/RPDO, TSDO/RSDO：理解PDO和SDO方向性的概念。 CANopen设备模型与应用： CANopen设备类型：了解各种标准的CANopen设备（如IO模块、驱动器、编码器、PLC等）及其在OD中的典型对象。 DS301（CANopen应用层协议）：深入理解DS301中定义的服务和报文格式。 DS401（用于离散量和模拟量输入/输出设备）：学习如何使用DS401来配置和控制IO设备。 DS402（用于驱动器和运动控制）：探索如何利用DS402实现伺服驱动器、步进电机等的精确控制。 CANopen预定义连接集（Predefined Connection Sets）：理解如何利用这些预定义的模式来快速建立设备间的通信。 CANopen网络设计与集成： CANopen网络拓扑与布线：CANopen对CAN总线布线有一些特定的要求，我们会详细介绍。 网络参数配置：学习如何为网络中的设备分配节点ID，配置波特率等。 CANopen主站（Master）与从站（Slave）设计：理解主站和从站在网络中的角色和交互。 使用CANopen配置工具和分析工具：介绍市面上常用的CANopen开发和调试工具，帮助您更高效地完成开发。 设备固件开发：如何在嵌入式设备上实现CANopen协议栈，包括OD的构建、PDO/SDO的收发、NMT管理等。 第三部分：实践与进阶 本书的第三部分将通过大量的实际案例和代码示例，将前两部分的概念付诸实践。您将学习如何在常见的嵌入式开发平台上（如基于ARM Cortex-M的微控制器）实现CAN和CANopen功能。 实战项目： 构建一个简单的CAN总线通信系统，实现两个节点之间的数据交换。 开发一个CANopen IO从站设备，能够通过SDO读取/写入IO状态，并通过PDO周期性地发送IO数据。 实现一个CANopen驱动器应用，能够接收来自主站的控制指令（如速度、位置），并反馈实时状态。 使用CANopen网络管理功能，实现设备的启动、停止和状态监控。 性能优化与扩展： CANopen报文优化：如何根据应用需求调整PDO的周期、映射，以提高通信效率。 错误处理策略：设计更健壮的错误处理机制，提高系统的容错能力。 CANopen扩展（如CiA 404、CiA 407等）：简要介绍一些常用的CANopen扩展规范，为您的项目提供更多可能性。 与其他通信协议的集成：探讨在嵌入式系统中如何将CANopen与其他通信协议（如Ethernet/IP, PROFINET等）相结合。 目标读者： 嵌入式软件工程师 自动化工程师 工业控制开发者 机器人工程师 对嵌入式系统通信感兴趣的学生和爱好者 通过本书的学习，您将能够深刻理解CAN和CANopen协议的精髓，掌握在嵌入式系统中构建可靠、高效、标准化的通信网络的技能，从而在自动化、工业控制、汽车电子等领域取得更大的成功。

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在我看来，一本好的技术书籍应该能够提供清晰的理论讲解和丰富的实践指导，《Embedded Networking with CAN and CANopen》这本书的目标显然是后者。我希望这本书能够真正地教会我如何使用CAN和CANopen来构建实际的嵌入式系统。这不仅仅是理解协议的概念，更重要的是能够掌握实现这些协议的具体技术。我期待书中能介绍常用的CAN控制器硬件接口，以及如何在不同的嵌入式平台上（例如ARM Cortex-M系列微控制器）使用CAN控制器。在CANopen方面，我希望能够看到关于CANopen协议栈的详细介绍，包括如何选择和集成一个合适的CANopen协议栈库。同时，我非常关心如何配置CANopen设备，例如如何设置设备的Node-ID，如何配置PDO（Process Data Object）来传输传感器数据或控制信号，以及如何使用SDO（Service Data Object）来读取和写入设备的参数。我对书中可能包含的开发流程和调试技巧也抱有很高的期望，比如如何使用CAN总线分析仪来捕获和分析CAN报文，如何排查CANopen通信中的常见问题，以及如何进行CANopen网络的性能优化。如果书中还能提供一些关于CANopen应用配置文件（Application Profiles）的案例，例如如何实现一个简单的CANopen主站与从站之间的通信，那将对我非常有帮助，能够让我快速上手，并将所学知识应用到我的项目中。

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我一直对嵌入式系统中的通信技术非常关注，尤其是CAN总线，它在汽车电子、工业自动化等领域有着举足轻重的地位。因此，《Embedded Networking with CAN and CANopen》这本书名立刻引起了我的注意。我希望这本书能够提供一个全面、深入的视角来理解CAN协议。这包括对CAN物理层细节的详尽阐述，例如其传输介质、信号电平以及接口电路的设计。同时，我更期待对CAN数据链路层有深刻的解析，例如CAN帧的各个字段，包括ID、DLC、数据段、CRC校验等，以及CAN总线是如何通过位填充和位监控来实现错误检测的。另外，CAN的仲裁机制是其核心优势之一，我希望书中能够清晰地解释其原理，让我能够理解在多节点通信时，如何保证高优先级节点能够无冲突地发送数据。在CANopen方面，我非常希望能看到关于其对象字典（Object Dictionary）的详细介绍。对象字典是CANopen设备通信的基石，它定义了设备的所有参数和数据。我期待书中能提供对象字典的结构、索引、子索引的详细说明，以及如何根据实际需求来创建和修改对象字典。此外，PDO（Process Data Object）和SDO（Service Data Object）是CANopen实现数据传输和设备配置的关键，我希望书中能够提供关于它们工作机制、配置方法和应用实例的深入讲解，帮助我掌握如何有效地利用CANopen进行嵌入式系统的开发。

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拿到《Embedded Networking with CAN and CANopen》这本书，我的首要关注点在于它能否提供一套系统性的学习路径，帮助我从零开始理解CAN和CANopen。我希望这本书能够清晰地梳理CAN协议的演进历程，介绍其在不同应用领域的优势和局限性，并详细阐述CAN物理层和数据链路层的关键技术细节。对于CANopen，我期待书中能够系统地介绍其协议栈的各个层次，从底层的CAN报文封装，到应用层的通信服务，例如PDO（Process Data Object）和SDO（Service Data Object）的使用。理解对象字典（Object Dictionary）的概念，包括其结构、索引、子索引以及各种数据类型的定义，是我学习CANopen的重中之重。我希望书中能提供丰富的对象字典示例，并指导如何创建和修改自己的对象字典。此外，网络管理（Network Management）是CANopen协议中一个非常重要的组成部分，我希望能看到关于NMT（Network Management）状态机、NMT消息的详细解释，以及如何通过NMT实现设备的启动、停止、出错处理等。对于实际的开发应用，我期待书中能够提供不同类型CANopen设备的配置方法，例如驱动器、传感器、I/O模块等，以及如何通过CANopen实现设备之间的协同工作。如果书中能包含一些实用的工具介绍，例如CAN总线分析仪、CANopen协议栈库的使用教程，那将大大提升这本书的实践价值。

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这本书的名字叫做《Embedded Networking with CAN and CANopen》，光看书名就足够让人浮想联翩。我一直对嵌入式系统中的通信协议抱有浓厚的兴趣，特别是CAN总线，它在汽车电子、工业自动化等领域占据着举足轻重的地位。而CANopen作为CAN总线之上的一个应用层协议，更是极大地简化了设备间的互联互通，提供了一种标准化的通信方式。然而，即便对CAN和CANopen有初步的了解，要深入掌握其精髓，并将其成功应用于实际的嵌入式项目，绝非易事。我期待这本书能够像一位经验丰富的导师，带领我一步步揭开CAN和CANopen的神秘面纱。从基础的CAN帧结构、仲裁机制，到CANopen对象字典、网络管理，再到具体的应用配置文件和通信对象，我希望能看到详实的技术解析。更重要的是，我希望这本书能够提供大量的实际案例，例如如何构建一个简单的CAN网络，如何配置CANopen设备，如何进行故障诊断和性能优化。这些实践性的指导对于我这样需要将理论知识转化为实际技能的读者来说至关重要。我也希望书中能够包含一些高级话题，比如CAN FD（Flexible Data Rate）的介绍，它在提高数据传输速率方面具有显著优势，以及如何利用CANopen进行分布式控制系统的设计。总而言之，我满怀期待地希望这本书能成为我探索嵌入式网络世界的得力助手，帮助我克服技术难题，实现我的项目目标。

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当我看到《Embedded Networking with CAN and CANopen》这本书时，我首先想到的是如何将CAN总线的强大功能与CANopen协议的标准化优势相结合，应用到我正在进行或即将开展的嵌入式项目开发中。我非常期待这本书能够提供一套清晰、系统化的学习框架，引导我深入理解CAN协议的各个层面。这包括对CAN物理层信号传输和接口电路的深入分析，确保我能够正确地设计和实现CAN接口。更重要的是，我希望书中能够详细阐述CAN数据链路层的帧结构、位时序、错误帧的产生和检测机制，以及CAN总线独特的仲裁机制，让我能够充分理解其高效性和可靠性。在CANopen协议方面，我渴望获得对其核心概念的透彻理解，特别是对象字典（Object Dictionary）的构建和使用。我希望书中能够提供详尽的关于对象字典结构、索引、子索引的介绍，以及如何根据不同的设备类型和应用需求来定制对象字典。此外，PDO（Process Data Object）和SDO（Service Data Object）作为CANopen中实现实时数据传输和设备配置的关键，我期待书中能够提供清晰的工作原理说明、配置步骤和实际应用案例。如果书中还能包含关于CANopen网络设计、调试以及性能优化方面的指导，那将极大地提升其价值，帮助我快速高效地完成我的嵌入式开发任务。

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当我看到《Embedded Networking with CAN and CANopen》这本书时，我立刻联想到了一些我正在着手或计划中的嵌入式项目，这些项目都涉及到复杂的设备间通信，而CAN和CANopen正是解决这类问题的理想选择。我希望这本书能够提供一套清晰、易懂的学习框架，引导我掌握CAN协议的各个方面。这包括但不限于CAN物理层的接口电路设计，CAN协议数据链路层的帧格式、位时序、错误帧的产生和检测，以及CAN的仲裁机制，确保我能够理解数据传输的优先级和可靠性。更重要的是，我对于CANopen协议的深入讲解充满期待。CANopen作为一个开放的、标准化的通信协议，能够极大地简化嵌入式系统中的设备互联。我希望书中能够详尽地介绍CANopen的对象字典（Object Dictionary），它是CANopen设备通信的核心，理解其结构、索引、子索引以及不同数据类型的表示方式是至关重要的。我也期待书中能够详细阐述CANopen提供的各种通信服务，比如SDO（Service Data Object）用于配置和参数访问，PDO（Process Data Object）用于实时数据的传输，以及NMT（Network Management）用于设备的启动、停止和状态管理。如果书中能够提供一些实际的开发案例，例如如何使用特定的微控制器（如STM32、NXP等）配合CANopen协议栈来实现一个简单的分布式控制系统，那将极大地提升这本书的实用价值，帮助我快速将理论知识转化为实际的工程应用。

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对于《Embedded Networking with CAN and CANopen》这本书，我抱有极大的期待，尤其是在其内容深度和广度上。作为一个在嵌入式领域摸爬滚打多年的开发者，我深知CAN总线作为一种高效、可靠的现场总线技术，在许多关键行业中扮演着不可或缺的角色。而CANopen协议，作为在CAN基础上实现的更高层协议，更是为构建复杂的分布式系统提供了强大的支持。我非常关注这本书是否能够深入浅出地讲解CAN协议的核心概念，例如其物理层特性、帧的组成、仲裁机制以及错误检测和处理机制。更重要的是，我希望能在这本书中找到关于CANopen对象字典（Object Dictionary）的详细阐述，因为它是CANopen设备通信的基础，理解其结构和用法是实现互操作性的关键。此外，我也期望书中能够涵盖CANopen的网络管理（Network Management）功能，包括启动、停止、出错管理等，这些对于构建稳定可靠的分布式系统至关重要。对于具体的通信对象，如SDO（Service Data Object）、PDO（Process Data Object）、NMT（Network Management）等，我希望能够看到清晰的解释和实际的应用示例，了解它们如何在不同的场景下发挥作用。这本书如果能提供一些关于CANopen应用配置文件（Application Profiles）的介绍，例如DS301（Device Profile Specification for CANopen）或其他特定行业的应用配置文件，那就更好了，这将有助于我快速理解和实现不同类型的CANopen设备。

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我正在寻找一本能够深入讲解嵌入式系统通信的图书，而《Embedded Networking with CAN and CANopen》这个书名立刻吸引了我的注意。我对CAN总线作为一种成熟可靠的现场总线技术早已有所耳闻，它在许多工业自动化和汽车电子项目中都有广泛应用。然而，要真正掌握CAN并将其应用到实际项目中，需要对协议的方方面面都有深入的理解。我非常期待这本书能够详细介绍CAN帧的结构，包括标识符、数据段、CRC校验等，以及CAN仲裁机制的工作原理，了解低优先级的节点如何被高优先级的节点抢占，从而保证了通信的实时性和可靠性。同时，我也希望这本书能够深入讲解CANopen协议。CANopen是一个建立在CAN总线上的应用层协议，它提供了一套标准化的通信对象和服务，使得不同厂商的设备能够互相兼容。我特别希望书中能详细阐述CANopen的对象字典（Object Dictionary），这是CANopen设备通信的基础，理解它对于配置和使用CANopen设备至关重要。此外，PDO（Process Data Object）和SDO（Service Data Object）是CANopen中最常用的通信机制，我期待书中能够提供详细的解释，并给出具体的应用示例，例如如何配置PDO来周期性地传输传感器数据，或者如何使用SDO来读取和写入设备的参数。

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对于《Embedded Networking with CAN and CANopen》这本书，我怀着极大的兴趣去了解它能为我带来哪些关于嵌入式通信的知识。在嵌入式系统的开发过程中，可靠高效的通信机制是至关重要的，而CAN总线因其卓越的性能和广泛的应用，早已成为许多领域不可或缺的通信方式。我希望这本书能够详细地解释CAN协议的工作原理，包括其物理层特性、数据帧的结构、错误检测和处理机制，以及CAN总线的仲裁机制，以便我能深入理解其鲁棒性和实时性。特别令我期待的是CANopen协议的介绍。CANopen是在CAN总线之上实现的一个应用层协议，它为不同厂商的设备之间的互联互通提供了一套标准化的解决方案。我非常希望书中能够详细地解析CANopen的对象字典（Object Dictionary），理解其概念、结构以及如何通过对象字典进行设备配置和数据交换。此外，PDO（Process Data Object）和SDO（Service Data Object）是CANopen中最核心的通信服务，我期待书中能提供关于它们工作原理、配置方法以及典型应用场景的深入讲解。如果这本书还能包含一些关于CANopen网络管理（Network Management）功能的介绍，例如如何实现设备的启动、停止、出错处理等，以及如何进行CANopen网络的设计和调试，那么它将对我非常有价值，帮助我构建更强大、更可靠的嵌入式系统。

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对于《Embedded Networking with CAN and CANopen》这本书，我最看重的是它能否提供一套系统性的、由浅入深的CAN和CANopen学习路径。我知道CAN总线是一种非常成熟和可靠的总线技术，在工业自动化领域应用广泛，但要将其成功应用到嵌入式系统中，需要掌握许多关键技术。我期待这本书能从CAN协议的基础知识讲起，详细介绍CAN帧的格式、仲裁机制、错误检测和处理等核心概念。特别是CAN的物理层，包括其信号传输和接口电路，我希望能够有清晰的讲解。在CANopen方面，我更关注的是如何将其转化为实际可用的解决方案。我希望书中能够深入解析CANopen的对象字典（Object Dictionary），因为它是CANopen通信的基础，我需要理解它的结构、如何定义和访问对象，以及如何根据具体应用场景来定制对象字典。此外，PDO（Process Data Object）和SDO（Service Data Object）是CANopen实现数据交换和参数配置的核心机制，我期望书中能提供详细的解释和丰富的应用示例，例如如何配置PDO来周期性地发送传感器数据，或者如何利用SDO来远程控制设备的参数。我也期待书中能介绍CANopen的网络管理（Network Management）功能，以及如何处理通信错误和节点丢失的情况，这些对于构建健壮的分布式系统至关重要。

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以前读的，讲得很底层，没啥实用性

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