.. figure:: /img/canbp.png
    :height: 38px
    :align: right
    
Применение CAN bp
=================

.. contents::
   :depth: 1
   :local:

Масштабируемая программно-аппаратная платформа CAN bp на базе CANopen предназначенная для поддержки приложений в области управления технологическим процессом. Платформа одинаково хорошо подходит для модулей распределенного управления, цифровых датчиков а так-же в качестве модуля связи для производительных процессоров с модулями ввода-вывода и исполнительными механизмами.

Платформа в себя включает:

- 32-битный микроконтроллере ARM® Cortex®-M4 MCU 96 MHz
- интегрированную среду выполнения
- стек протоколов CANopen соответствующие стандарту CiA 301
- протоколы SDO и PDO
- протокол SYNC, Heartbeat и Emergency
- протокол контроля ошибок
- поддержка сетевого управления (NMT Master) согласно CiA 302
- профиль устройства для универсальных модулей ввода-вывода согласно CiA 401
- средства параметризации и разработки пользовательской логики в соответствии с МЭК-61131

С основными характеристиками:

- поддерживает все скорости передачи данных CANopen до 1 Мбит/с.
- протокол CANopen и объектный словарь реализованы во флэш-памяти
- до четырех объектов данных процесса передачи (TPDO)
- до четырех объектов приема данных процесса (RPDO)
- до шестнадцати объектов связи данных процесса (RPDO)
- типы передачи, настраиваемые с помощью доступа SDO к словарю объектов
- быстрое время отклика до 15 мкс благодаря оптимизированной для архитектуры реализации CANopen.
- внутренний преобразователь АЦП, разрешение 12-bit.
- USB Type C для параметризации и диагностики шины CAN
- UART для связи с хост-контроллером в режиме сопроцессора
- Кнопка для сброса параметров и изменения режима работы
- SPI с поддержкой внешних цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей.
- I2C для подключения цифровых датчиков

.. figure:: /img/som-canopen.png

Платформа CAN bp на базе CANopen применяется в двух вариантах:

* В автономном виде
* В качестве сопроцессора

Автономное применение
---------------------

В этом варианте устройство построено на базе платформы CAN bp где реализован стэк протокола CANopen с верхне уровневыми профилями CiA для управления сетью и словарем объектов, дополнительно добавляются схемы физического уровня в зависимости от назначения устройства.

На приведенной выше блок-схеме показаны компоненты автономного применения платформы CAN bp. Система включает все необходимые программные функции CANopen. Так же в каждом устройстве реализован блок PLC МЭК-61131 для логических диаграмм. USB для обновления приложения и отладки работы. 

Существует широкая линейка устройств с применением платформы CAN bp в автономном виде. Так же возможно быстро создавать дополнительные устройства на базе SoM модуля.

Примеры устройств ioot pro основанных на платформе CAN bp в автономном виде:

- Электронные модули (цифровые, аналоговые)
- Силовые модули (релейные, с измерением параметров)
- Измерительные 
- Малогабаритные
- Кнопочные панели

В качестве сопроцессора
-----------------------

В некоторых устройствах платформа CAN bp является сопроцессором другого процессора или микроконтроллера «хост-контроллера». Хост-контроллер служит для выполнения специфичных пользовательских задач, например:

* WEB интерфейс
* Ethernet 
* Управление дисплеем
* Различные протоколы интеграции
* Работа с G-кодом для устройств с числовым программным управлением (ЧПУ)
* Работа с дисплеем или камерой

Все задачи хост-контроллера не требуют жесткого реального времени, хост-контроллер обменивается данными с платформой CAN bp которая в свою очередь поддерживает связь с другими узлами в режиме жесткого реального времени по шине CAN. Конфигурация устройств осуществляется с помощью пакета программного обеспечения и специальных утилит настройки таким же образом как и при автономном применении платформы CAN bp.

Хост-контроллер может получить доступ к словарю объектов CANopen используя простой командный язык. Причем не обязательно к сопроцессору, а к любому узлу на шине CAN через модуль сопроцессора основанного на платформе CAN bp. Хост-контроллер общается с одним из сопроцессоров шины и далее ему доступны все устройства сети CAN. Это происходит благодаря протоколу связи Хост-контроллер и модулем CAN bp соединенного с CAN шиной. 

Таким образом, между сопроцессорами происходит обмен данными которые включают в себя:

* События в шине CAN, о которых сопроцессор сообщает хосту
* Данные SDO (с возможностью чтения и записи словаря любого узла шины)
* Данные для контроля изменений в сети (найдены/потеряны узлы)
* Данные для сетевого управления (сброс, изменение статуса работы всех узлов сети).

Хост-контроллер может иметь следующие обязанности:

* обнаружение подключения и отсоединения устройств;
* манипулирование потоком управления между устройствами и хостом;
* сбор статистики;
* ввод параметров;
* сбор параметров;
* управление сетью;
* управление устройствами;
* нумерации и конфигурации устройств;
* изохронных передач данных;
* асинхронных передач данных;
* управления энергопотреблением;
* информации об управлении устройствами и шиной.
* Чтение данных из записи локального словаря объектов.
* Запись данных в локальный словарь объектов (генерирует PDO, зависит от конфигурации)
* Расширенные команды от хоста к CANopen (только для Manager или CiA 447)
* Чтение данных из записи словаря объектов любого узла (клиентом SDO)
* Запись данных в запись словаря объектов любого узла (клиентом SDO)
* События в шине CAN, о которых модуль сообщает хосту
* Данные SDO (данные записаны в локальный словарь)
* Используется для контроля изменений в сети (найдены/потеряны узлы)
* Используется для индикации запросов мастера сетевого управления (сброс, изменение статуса работы).

Хост-контроллер зачастую используется для связи данных CANopen устройств с сетью Ethernet. А так же для обработки G-кода в системах управления движением.

Примеры устройств ioot pro основанных на платформе CAN bp в качестве сопроцессора :

- Интерфейсные модули (конвертер CAN, сервер модуль, контроллер движения)
- Релейные блоки управления (РБУ)
- Панели управления с дисплеем