网络管理 NMT（Network management) 与 CANopen 主站
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. 网络管理 NMT（Network management) 与 CANopen 主站
前文所述，一个 CANopen 网络中为了保证可靠、可控，必须要 NMT 网络管理，就像
一个军队一样，要令行禁止，才能达到稳定、高效的目标。如图 6.1 所示。指挥员（NMT
主机）通过发号施令，士兵（NMT 从机）进行自由俯卧训练，这样整个训练都是有序的。
所以每个 CANopen 从节点的 CANopen 协议栈中，必须具备 NMT 管理的相应代码，
这是节点具备 CANopen 协议的最基本的要素。
NMT 节点状态
NMT 管理涉及到一个 CANopen 节点从上电开始的 6 钟状态，包括：
初始化（Initializing）：节点上电后对功能部件包括 CAN 控制器进行初始化；
应用层复位（Application Reset）：节点中的应用程序复位（开始），比如开关量输
出、模拟量输出的初始值；
通讯复位（Communication reset）：节点中的CANopen通讯复位（开始），从这个时
刻起，此节点就可以进行CANopen通讯了。
预操作状态（Pre-operational）：节点的CANopen通讯处于操作就绪状态，此时此节
点不能进行PDO通信，而可以进行SDO进行参数配置和NMT网络管理的操作；
操作状态（operational）：节点收到NMT主机发来的启动命令后，CANopen通讯被
激活，PDO通信启动后，按照对象字典里面规定的规则进行传输，同样SDO也可以
对节点进行数据传输和参数修改；
停止状态（Stopped）：节点收到NMT主机发来的停止命令后，节点的PDO通信被
停止，但SDO和NMT网络管理依然可以对节点进行操作；
除了初始化状态，NMT主机通过NMT命令可以让网络中任意一个的CANopen节点
进行其他5种状态的切换。如图 所示。
当然CANopen节点也可以程序自动完成这些状态的切换。
NMT 节点上线报文
任何一个 CANopen 从站上线后，为了提示主站它已经加入网络（便于热插拔），或者
避免与其他从站 Node-ID 冲突。这个从站必须发出节点上线报文（boot-up），如图 所示，
节点上线报文的 ID 为 700h+Node-ID，数据为 1 个字节 0。生产者为 CANopen 从站。
NMT 节点状态与心跳报文
为了监控 CANopen 节点是否在线与目前的节点状态。CANopen 应用中通常都要求在线
上电的从站定时发送状态报文（心跳报文），以便于主站确认从站是否故障、是否脱离网络。
如图 所示，为心跳报文发送的格式，CANID 与节点上线报文相同为700h+Node-ID，
数据为 1 个字节，代表节点目前的状态，04h为停止状态，05h为操作状态，7Fh为预操作状
态。
CANopen 从站按其对象字典中 1017h 中填写的心跳生产时间（ms）进行心跳报文的发
送，而 CANopen 主站（NMT 主站）则会按其 1016h 中填写的心跳消费时间进行检查，假设
超过诺干次心跳消费时间没有收到从站的心跳报文，则认为从站已经离线或者损坏。
NMT 节点守护
在早期 CANopen 应用中，还有一种可以通过轮询模式监视从站状态的节点守护模式，
它与心跳报文模式二者不能并存。通过节点守护，MNT 主机可以检查每个节点的当前状态。
NMT-Master 节点发送标准远程帧（无数据）如下：
数据部分包括一个触发位（bit7），触发位必须在每次节点保护应答中交替置“0”或者
“1”。触发位在第一次节点保护请求时置为“0”。位 0 到位 6（bits0～6）表示节点状态，
可为表 6.1 中的数值。
由于远程帧在 CAN 发展中逐渐被淘汰，而节点守护由于需要更多的主站开销与增加网
络负载，CiA 协会已经不建议使用，被心跳报文所取代。
NMT 节点状态切换命令
NMT 网络管理中，最核心的就是 NMT 节点状态切换命令，这是 NMT 主站所进行网
络管理的“命令”报文。使用者必须牢记这些命令。
CANID 均为 000h，具备最高的 CAN 优先级。数据为 2 个字节：
第 1 个字节代表命令类型：
01h为启动命令（让节点进入操作状态）；
02h为停止命令（让节点进入停止状态）；
80h为进入预操作状态（让节点进入预操作状态）；
81h为复位节点应用层（让节点的应用恢复初始状态，比如列车门都恢复打开状态）；
82h为复位节点通讯（让节点的 CAN 和 CANopen 通讯重新初始化，一般用于总线收到
干扰，导致节点总线错误被动，或者总线关闭时）。
第二个字节代表被控制的节点 Node-ID，
如果要对整个网络所有节点同时进行控制，则这个数值为 0 即可。
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