01
CANopen协议概述
CANopen协议栈是什么？为什么需要移植？课程目标与学习路径。
入门基础
02
CANopen核心概念
对象字典(OD)、PDO、SDO、NMT、心跳报文。
核心OD
03
硬件抽象层(HAL)设计
MCU与CAN控制器的接口抽象、定时器抽象、中断抽象。
HAL移植
04
开源协议栈选型
CanFestival、CANopenNode、Lely CANopen等对比分析。
选型对比
05
开发环境搭建
交叉编译工具链、调试工具（PCAN-View、Wireshark）、模拟器使用。
工具环境
06
对象字典(OD)生成
使用EDS文件、Python脚本生成OD代码、手动配置关键条目。
OD脚本
07
CAN驱动层移植
初始化、发送、接收、中断处理、错误处理。
驱动中断
08
定时器与时间管理
SYNC周期、PDO定时发送、心跳定时器、看门狗。
定时器SYNC
09
NMT状态机移植
初始化、预操作、操作、停止、错误状态转换。
NMT状态机
10
SDO协议实现
上传、下载、分段传输、中止码处理。
SDO传输
11
PDO通信配置
TPDO/RPDO映射、通信参数、传输类型、事件定时器。
PDO映射
12
心跳与节点监控
生产者心跳、消费者心跳、节点守护。
心跳监控
13
EMCY紧急报文
错误寄存器、错误历史、自定义错误码。
EMCY诊断
14
LSS层设置
节点ID配置、位定时设置、LSS快速扫描。
LSS配置
15
存储与恢复
OD参数保存到Flash、恢复出厂设置、启动加载。
存储Flash
16
多节点网络调试
总线仲裁、冲突检测、同步多节点通信。
网络调试
17
性能优化
中断延迟优化、DMA传输、缓存管理、优先级调度。
优化DMA
18
错误处理与诊断
总线关闭恢复、错误计数器、AL状态机。
错误诊断
19
安全机制
心跳超时检测、SDO超时、PDO无效数据过滤。
安全超时
20
固件升级
通过SDO或LSS进行应用层固件升级、Bootloader设计。
升级Bootloader
21
CANopen与其它协议桥接
Modbus转CANopen、EtherCAT转CANopen。
桥接Modbus
22
测试与验证
单元测试框架、集成测试、一致性测试工具。
测试验证
23
常见问题排查
节点无法上线、PDO不更新、SDO超时、总线错误。
排查故障
24
实战案例1：基于STM32的CANopen从站
电机驱动器移植与实现。
STM32从站
25
实战案例2：基于Linux的CANopen主站
工控机主站移植。
Linux主站
26
实战案例3：多传感器CANopen网络
数据采集与搭建。
传感器网络
27
实战案例4：CANopen与ROS2集成
机器人控制实现。
ROS2机器人
28
高级话题
CANopen FD支持、时间触发CANopen、安全CANopen。
高级FD
29
项目文档与维护
Doxygen注释、版本控制、CI/CD集成。
文档CI/CD
30
课程总结与未来展望
CANopen与TSN、CANopen与OPC UA融合趋势。
总结趋势