# CANopen主站使用指南

## 概述

本指南介绍如何使用 `CanOpenMaster` 类创建CANopen主站程序,管理多个从站节点,实现NMT控制、SDO读写、PDO通信等功能。

## 核心组件

### 1. CanOpenMaster - 主站管理器

主要功能:
- 管理多个从站节点
- NMT网络管理(启动/停止/重置节点)
- SDO服务数据对象通信
- PDO过程数据对象通信
- SYNC同步对象
- 心跳监测
- 紧急消息处理

### 2. CanOpenNode - 从站节点信息

记录每个从站节点的状态和统计信息:
- 节点ID和名称
- 当前状态(初始化/预操作/运行/停止)
- 心跳统计
- SDO通信统计
- TPDO数据统计
- 紧急消息统计

## 快速开始

### 基本使用流程

```csharp
using CCDCount.DLL.CanBus;

// 1. 创建主站
using (CanOpenMaster master = new CanOpenMaster(4, 0, 0))
{
    // 2. 注册事件回调
    master.OnTpdoReceived += Master_OnTpdoReceived;
    master.OnHeartbeatReceived += Master_OnHeartbeatReceived;
    master.OnEmergencyReceived += Master_OnEmergencyReceived;
    
    // 3. 初始化主站
    if (!master.Initialize(CanBaudRate.BaudRate_500K))
    {
        Console.WriteLine("初始化失败");
        return;
    }
    
    // 4. 添加从站节点
    master.AddNode(1, "IO_Module_1");
    master.AddNode(2, "Servo_Drive");
    
    // 5. 启动所有节点
    master.StartAllNodes();
    
    // 6. 启用SYNC(可选)
    master.EnableSync(10); // 10ms周期
    
    // 7. 主循环 - 处理数据
    while (running)
    {
        // PDO数据通过事件自动接收
        Thread.Sleep(10);
    }
    
    // 8. 清理资源
    master.DisableSync();
    master.StopAllNodes();
}
```

## 详细功能说明

### 1. 节点管理

#### 添加节点
```csharp
// 添加单个节点
master.AddNode(1, "IO_Module_1");

// 批量添加节点
byte[] nodeIds = { 1, 2, 3, 4, 5 };
master.AddNodes(nodeIds);
```

#### 获取节点信息
```csharp
var node = master.GetNode(1);
if (node != null)
{
    Console.WriteLine($"节点状态: {node.GetStateString()}");
    Console.WriteLine($"是否在线: {node.IsOnline(1000)}");
    Console.WriteLine($"心跳计数: {node.HeartbeatCount}");
}
```

### 2. NMT网络管理

#### 控制节点状态
```csharp
// 启动节点
master.NmtStartNode(1);

// 停止节点
master.NmtStopNode(1);

// 进入预操作状态
master.NmtEnterPreOperational(1);

// 重置节点
master.NmtResetNode(1);

// 重置通信
master.NmtResetCommunication(1);

// 批量控制
master.StartAllNodes();
master.StopAllNodes();
```

### 3. SDO通信

#### 读取数据
```csharp
// 快速读取(不等待响应)
master.SdoReadQuick(1, 0x1000, 0x00);

// 读取并等待响应
byte[] response = master.SdoReadAndWait(1, 0x1000, 0x00, 1000);
if (response != null && response.Length >= 5)
{
    uint value = BitConverter.ToUInt32(response, 4);
    Console.WriteLine($"读取值: 0x{value:X8}");
}
```

#### 写入数据
```csharp
// 快速写入(不等待确认)
master.SdoWriteQuick(1, 0x6200, 0x01, 0x00000001);

// 写入并等待确认
bool success = master.SdoWriteAndWait(1, 0x6200, 0x01, 0x00000001, 1000);
if (success)
{
    Console.WriteLine("写入成功");
}
```

#### 读取设备信息
```csharp
// 读取设备类型
uint deviceType = master.ReadDeviceType(1);

// 读取厂商ID
uint vendorId = master.ReadVendorId(1);

// 读取产品代码
uint productCode = master.ReadProductCode(1);

// 读取序列号
uint serialNumber = master.ReadSerialNumber(1);
```

### 4. PDO通信

#### SYNC同步
```csharp
// 发送单次SYNC
master.SendSync();

// 发送带计数器的SYNC
master.SendSync(1);

// 启用周期性SYNC
master.EnableSync(10); // 10ms周期

// 禁用SYNC
master.DisableSync();
```

#### 配置TPDO
```csharp
// 配置TPDO传输类型
// transmissionType: 
//   0 = 禁止
//   1 = 同步(周期)
//   254 = 远程请求
//   255 = 事件驱动
master.ConfigureTpdoTransmissionType(1, 1, 0xFF);

// 触发节点发送TPDO
master.TriggerTpdo(1, 1);
```

#### 接收TPDO数据
TPDO数据通过事件自动接收:

```csharp
private static void Master_OnTpdoReceived(byte nodeId, byte[] data)
{
    string dataStr = BitConverter.ToString(data).Replace("-", " ");
    Console.WriteLine($"节点{nodeId} TPDO数据: [{dataStr}]");
    
    // 解析数据
    if (data.Length >= 2)
    {
        ushort value = BitConverter.ToUInt16(data, 0);
        Console.WriteLine($"解析值: {value}");
    }
}
```

### 5. 心跳监测

心跳通过事件自动接收:

```csharp
private static void Master_OnHeartbeatReceived(byte nodeId, byte status)
{
    string statusStr = GetNodeStatusString(status);
    Console.WriteLine($"节点{nodeId}: {statusStr}");
    
    // 检查节点是否在线
    var node = master.GetNode(nodeId);
    if (node != null && node.IsOnline(1000))
    {
        Console.WriteLine("节点在线");
    }
}
```

### 6. 紧急消息处理

紧急消息通过事件自动接收:

```csharp
private static void Master_OnEmergencyReceived(byte nodeId, ushort errorCode)
{
    Console.WriteLine($"节点{nodeId} 紧急错误: 0x{errorCode:X4}");
    
    // 根据错误代码采取相应措施
    switch (errorCode)
    {
        case 0x0000:
            Console.WriteLine("错误恢复");
            break;
        case 0x1000:
            Console.WriteLine("通用错误");
            break;
        case 0x2000:
            Console.WriteLine("电流错误");
            break;
        // ... 更多错误代码
    }
}
```

## 完整示例

参考 `Program.cs` 中的 `RunCanOpenMaster()` 方法,包含:
- 主站初始化和配置
- 节点管理和扫描
- NMT控制
- SDO读写
- PDO数据处理
- SYNC同步
- 状态监控

## 注意事项

### 1. 线程安全
- `CanOpenMaster` 内部使用独立线程接收CAN帧
- 事件回调在接收线程中执行,注意线程安全
- 如需更新UI,请使用Invoke/BeginInvoke

### 2. 超时处理
- SDO读写都有超时机制(默认1000ms)
- 可以通过参数调整超时时间
- 超时后返回null或false

### 3. 总线负载
- 避免频繁发送SDO请求
- PDO适合高速数据传输
- SYNC周期不宜过小(建议>=1ms)
- 多个节点间添加适当延时

### 4. 资源释放
- 使用 `using` 语句确保资源正确释放
- 或手动调用 `Dispose()` 方法
- 关闭前应先停止SYNC和节点

### 5. 错误处理
- 检查所有方法的返回值
- 捕获可能的异常
- 记录日志便于调试

## API参考

### CanOpenMaster 主要方法

| 方法 | 说明 |
|------|------|
| `Initialize(baudRate)` | 初始化主站 |
| `AddNode(nodeId, nodeName)` | 添加从站节点 |
| `RemoveNode(nodeId)` | 移除从站节点 |
| `GetNode(nodeId)` | 获取节点对象 |
| `NmtStartNode(nodeId)` | 启动节点 |
| `NmtStopNode(nodeId)` | 停止节点 |
| `SdoReadAndWait(nodeId, index, subIndex, timeout)` | SDO读取 |
| `SdoWriteAndWait(nodeId, index, subIndex, data, timeout)` | SDO写入 |
| `SendSync(counter)` | 发送SYNC |
| `EnableSync(intervalMs)` | 启用周期性SYNC |
| `DisableSync()` | 禁用SYNC |
| `Close()` | 关闭主站 |

### CanOpenNode 主要属性

| 属性 | 说明 |
|------|------|
| `NodeId` | 节点ID |
| `NodeName` | 节点名称 |
| `CurrentState` | 当前状态 |
| `LastHeartbeatTime` | 最后心跳时间 |
| `HeartbeatCount` | 心跳计数 |
| `IsOnline(timeoutMs)` | 是否在线 |
| `GetStateString()` | 获取状态字符串 |

## 常见问题

### Q1: 如何判断节点是否在线?
```csharp
var node = master.GetNode(1);
bool online = node.IsOnline(1000); // 1秒内有心跳则认为在线
```

### Q2: 如何处理大量PDO数据?
使用事件异步处理,避免阻塞主线程:
```csharp
master.OnTpdoReceived += (nodeId, data) =>
{
    Task.Run(() => ProcessTpdoData(nodeId, data));
};
```

### Q3: SDO读写失败怎么办?
- 检查节点是否处于预操作或运行状态
- 检查索引和子索引是否正确
- 增加超时时间
- 查看日志输出

### Q4: 如何配置PDO映射?
PDO映射需要在从站的EDS文件中配置,或通过SDO修改从站的对象字典。

## 技术支持

如有问题,请参考:
- CANopen协议规范 CiA DS 301
- 创芯科技CAN卡开发文档
- 项目中的其他示例代码