소프트웨어 공장

CANOpen 통신 기법CANOpen은 CAN(Controller Area Network) 기반의 산업용 네트워크 프로토콜로, 다양한 임베디드 장치 간의 원활한 통신을 가능하게 합니다. 이 장에서는 CANOpen에서 사용되는 주요 통신 기법을 상세히 분석하여, 실제 시스템 구현 시 필요한 개념과 기법을 이해하는 데 도움을 주고자 합니다.CANOpen 통신은 기본적으로 CAN 프로토콜을 기반으로 하며, 데이터 전송을 위해 다양한 메시지 유형과 통신 객체를 활용합니다. 이를 통해 네트워크 내 여러 노드 간의 신뢰성 높은 데이터 교환이 이루어지며, 실시간 제어와 모니터링이 가능합니다.이 장에서는 CANOpen 통신에서 핵심적인 역할을 하는 서비스와 프로토콜, 메시지 프레임 구조 등을 설명하며, 실제 STM32..

PDO Mapping과 동작 방식CANOpen 프로토콜에서 Process Data Object(PDO)는 실시간 데이터 교환을 위해 사용되는 주요 통신 객체입니다. PDO를 활용하면 슬레이브 장치 간의 데이터 전송을 효율적으로 수행할 수 있으며, 이를 통해 짧은 전송 지연과 높은 데이터 처리 속도를 제공합니다. 본 장에서는 PDO Mapping의 개념과 동작 방식을 상세히 분석합니다.PDO 개요PDO는 CANOpen 네트워크에서 빠른 데이터 교환을 위해 설계된 메시지이며, 일반적으로 센서 데이터, 상태 정보, 제어 명령과 같은 실시간 정보를 전송하는 데 사용됩니다. PDO는 두 가지 유형으로 구분됩니다.Transmit PDO(TPDO): 노드가 주기적으로 혹은 특정 이벤트 발생 시 데이터를 전송하는 객체..

SDO (Service Data Object)와 PDO (Process Data Object)SDO (Service Data Object)SDO(Service Data Object)는 CANOpen 프로토콜에서 노드 간에 설정 데이터나 진단 정보를 송수신할 때 사용되는 통신 객체입니다. SDO를 이용하면 마스터 장치는 슬레이브 장치의 Object Dictionary(OD)에 저장된 데이터를 읽거나 쓸 수 있습니다. 이는 장치의 설정값을 변경하거나 특정 상태를 조회하는 데 유용합니다.SDO 통신 방식SDO 통신은 클라이언트-서버 모델을 따르며, 클라이언트(일반적으로 마스터 장치)는 서버(슬레이브 장치)에게 특정 데이터를 요청하거나 변경하는 방식으로 동작합니다. SDO 전송은 다음 두 가지 방식으로 이루어집..

CANOpen 데이터 타입 및 인덱스 구조CANOpen 데이터 타입 개요CANOpen 프로토콜에서 데이터를 송수신할 때, 데이터의 해석과 처리는 정해진 데이터 타입에 따라 이루어집니다. CANOpen은 CiA(CAN in Automation) 표준에 따라 다양한 데이터 타입을 정의하고 있으며, Object Dictionary 내에서 이를 관리합니다.기본 데이터 타입CANOpen에서 사용되는 주요 데이터 타입은 다음과 같습니다:BOOLEAN (1비트): 참/거짓 값을 나타냅니다.INTEGER8, INTEGER16, INTEGER32, INTEGER64: 각각 8, 16, 32, 64비트의 정수형 데이터입니다.UNSIGNED8, UNSIGNED16, UNSIGNED32, UNSIGNED64: 각각 8, 16..

CANOpen Object Dictionary 개념 및 역할Object Dictionary란?Object Dictionary(객체 사전)는 CANOpen 프로토콜에서 중요한 데이터 구조로, 각 노드의 매개변수를 저장하고 관리하는 역할을 합니다. CANOpen 네트워크에서 모든 장치는 Object Dictionary를 통해 데이터를 주고받으며, 이를 통해 장치의 상태를 설정하고 모니터링할 수 있습니다.Object Dictionary는 각 노드마다 존재하며, 장치의 기능 및 동작 방식을 정의하는 변수, 매개변수, 및 서비스 정보를 포함하고 있습니다. 이러한 구조는 표준화된 방식으로 장치 간의 데이터 교환을 가능하게 하여 상호 운용성을 보장합니다.Object Dictionary의 역할데이터 저장 및 관리Obj..

CANOpen 프로토콜 상세 분석CANOpen은 산업 자동화 및 임베디드 시스템에서 널리 사용되는 프로토콜로, CAN(Controller Area Network) 위에서 동작하는 상위 계층 프로토콜입니다. 이 프로토콜은 다양한 장치 간의 통신을 표준화하여 상호 운용성을 보장하며, 네트워크의 관리, 데이터 전송, 에러 처리 등을 효율적으로 수행할 수 있도록 설계되었습니다.본 장에서는 CANOpen 프로토콜의 세부적인 구조와 동작 방식을 분석하고, 실제 구현을 위한 핵심 개념을 다룰 것입니다. 특히 STM32F429를 활용한 실습을 염두에 두고, STM32CubeIDE 및 HAL 라이브러리를 기반으로 한 CANOpen 시스템 개발 방법을 함께 살펴보겠습니다.우선, CANOpen의 주요 특징을 간략히 정리하면..

CANOpen Device Profiles (CiA 표준)개요CANOpen은 다양한 산업 분야에서 사용되는 네트워크 프로토콜로, CiA(CAN in Automation)에서 표준을 정의합니다. 특히, CANOpen Device Profiles(장치 프로파일)은 특정 유형의 장치를 위한 표준화된 기능과 동작을 정의하여 상호 운용성을 보장합니다. 이를 통해 서로 다른 제조사의 장치라도 동일한 프로파일을 준수하면 쉽게 통합할 수 있습니다.CiA 표준 개요CiA(CAN in Automation)는 CAN 관련 기술의 표준화를 담당하는 국제적인 기구이며, 다양한 산업 애플리케이션을 위한 CANOpen 장치 프로파일을 정의합니다. 대표적인 Device Profile은 다음과 같습니다.CiA 401: Generic ..

CANOpen에서의 Master/Slave와 Client/Server 개념CANOpen 프로토콜에서는 장치 간 통신 방식을 정의하는 두 가지 주요 개념이 있습니다. 바로 Master/Slave 구조와 Client/Server 모델입니다. 이 두 개념은 서로 독립적이지 않으며, 특정 통신 패턴에 따라 함께 적용될 수도 있습니다. 각각의 개념을 이해하는 것은 CANOpen 네트워크를 설계하고 구현하는 데 중요한 요소입니다.Master/Slave 모델Master/Slave 모델은 네트워크에서 한 장치(Master)가 다른 하나 이상의 장치(Slave)를 제어하는 구조입니다. CANOpen에서는 일반적으로 NMT(Network Management) 마스터가 네트워크를 관리하며, 나머지 노드들은 슬레이브로 동작합..

CANOpen 네트워크의 계층 구조CANOpen 네트워크는 다양한 장치가 효과적으로 통신할 수 있도록 설계된 계층적 구조를 갖추고 있습니다. 이러한 계층 구조는 OSI(Open Systems Interconnection) 모델과 유사하게 정의되며, 각 계층은 특정한 역할을 담당합니다. 본 장에서는 CANOpen 네트워크의 계층 구조를 살펴보고, 각 계층이 어떤 기능을 수행하는지 설명하겠습니다.CANOpen 네트워크 계층 개요CANOpen 네트워크는 주로 다음과 같은 계층으로 구성됩니다.물리 계층 (Physical Layer)데이터 링크 계층 (Data Link Layer)전송 계층 (Transport Layer)응용 계층 (Application Layer)이러한 계층 구조는 CANOpen 장치가 데이터를..

CANOpen과 다른 산업용 프로토콜 비교산업 자동화 및 임베디드 네트워크에서 CANOpen은 널리 사용되는 프로토콜 중 하나입니다. 하지만, 특정 애플리케이션에서는 다른 프로토콜이 더 적합할 수도 있습니다. 본 장에서는 CANOpen과 대표적인 산업용 프로토콜인 Modbus, EtherCAT 등을 비교하여 각각의 장단점과 활용 사례를 살펴보겠습니다.CANOpen 개요CANOpen은 CAN(Controller Area Network) 기반의 상위 계층 프로토콜로, 네트워크 관리, 장치 프로파일, 통신 서비스 등을 표준화하여 다양한 임베디드 시스템에서 효율적인 데이터 교환을 가능하게 합니다. 주요 특징은 다음과 같습니다.분산 제어 시스템 지원: 실시간 제어에 적합하며, 각 노드가 독립적으로 동작 가능표준화..