. 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 700 h +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 700 h +Node-ID ，
数据为 1 个字节，代表节点目前的状态， 04 h 为停止状态， 05 h 为操作状态， 7F h 为预操作状
态。
CANopen 从站按其对象字典中 1017 h 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 000 h ，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：
01 h 为启动命令（让节点进入操作状态）；
02 h 为停止命令（让节点进入停止状态）；
80 h 为进入预操作状态（让节点进入预操作状态）；
81 h 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）；
82 h 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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