二、 DeviceNet设备组成

1 . 硬件设备

　　硬件设备包括组网元件和适用的网络设备。组网元件包括DeviceNet线缆、连接端头、设备分接盒、电源分接器等，这些可以归为较通用的产品，而适用于不同控制和1/O设备的DeviceNet网络适配器、扫描器和转换接口，则由厂商根据具体的产品，遵循DeviceNet协议规范开发完成。为数更多的ODVA成员所开发的底层DeviceNet传感器和执行机构等，都可以方便地连接到DeviceNet。

2 . 工具软件

　　由开发商所提供的界面友好的DeviceNet配置和管理工具软件使操作简单而高效。例如，借助于DeviceNet配置工具软件，可以通过生成和管理项目，方便地检查网上设备活动情况，指定具体设备的数据存取方式和与控制器所属扫描设备间的数据映射关系、设备的增删与更改、调节设备的可控制参数等。除非指定项目范围中的设备发生变更或增删，DeviceNet项目一旦建立好，网络对应用便是透明的。

三、 DeviceNet兼容产品的开发

　　DeviceNet是基于CAN的现场总线，从技术的角度上来说，其开发并不困难。但由于其特殊性，在开发DeviceNet兼容产品时要考虑以下几点。

1 . 产品功能

　　大多数DeviceNet产品只具备从机的功能。开发从机功能产品首要考虑的问题是1/O通讯。在DeviceNet的初始阶段，在主机产品中只包含位选通(bitstrobe)和查询式(poll)1/0通讯。但随着越来越多的具有状态改变(changeofstate)通讯和循环(cyclic)1/0通讯的主机产品的出现，其优越的带宽特性使用户必须考虑这些通讯方法。

　　位选通式通讯主要用于那些含有少量的位数据的传感器或其他从机设备。查询式通讯是一种主要的I/O数据交换手段，必须在所有的应用中加以考虑。状态改变式通讯是增加网络吞吐量并降低网络负载的有效方法，由于它允许延用CAN协议中的多主机特性，在开发新产品时，应该考虑它。

　　第二个要考虑的问题是设备信息的直接通讯功能。DeviceNet协议要求所有设备支持直接通讯，至少是标识符。DeviceNet和通讯对象必须能由直接通讯来访间，如在DeviceNet规约中定义的那样。但如果组态要求超过了只设定几个开关的功能，就必须考虑通过直接通讯来组态设备。

　　分段功能，虽然不是必须具备的，但至少对直接信息应答所有使用32位名称域的产品时要考虑。如果还想支持通过DeviceNet口进行上载/下载组态或对固件进行版本更新，则必须对发送和接受信息采用直接通讯的分段功能。

2 . 物理层的要求

　　DeviceNet允许有4种连接方式:迷你型接头、微型接头、开放式接头和螺栓型接头。如可能，采用迷你型接头、微型接头、开放式接头配之以其他接线部件，则可进行即插即用的安装。而在一些不能利用以上三种接头的场合，则采用螺栓型接头。

　　在DeviceNet中目前只有125kb/s和500kb/s两种速率。由于严格的网络长度限制，它不支持CAN的1Mb/s速率。

　　DeviceNet要求收发器超越IS011898的要求，主要是因为在其连接上要挂64个物理设备。满足这些要求的器件有:飞利浦82C250、飞利浦82C251,UnitrodeUC5350等。

　　DeviceNet物理层可以选择使用隔离，完全由网络供电的设备和与外界无电连接的设备(如传感器)可以不用隔离。与外界有电联系的设备应该具有隔离。光电隔离器件的速度很重要，因为它决定了收发器的总延时，规约中要求的最大延时为40ns,

3. CAN/微处理器硬件

　　由于目前的SLIO芯片不能满足DeviceNet的最低要求，因此，不能采用SLIO。采用11位标识符的CAN芯片可以使用，采用长标识符(29位)的芯片则不能使用。

　　如将设备限制在2类(仅从机功能)时，可以使用基本的CAN芯片。规约中2类的特性对基本的CAN芯片进行了优化。但带内置CAN芯片的微处理器会减少芯片的价值，因此，仅在它们能满足设备要求时才被推荐使用。采用独立的CAN芯片会使设计更加灵活。每个DeviceNet必须有一个分配给制造商的、对此产品惟一的一个32位序号。

　　在复位、上电和断电时要特别注意CAN H和CAN L线的状态。在此阶段，CAN芯片会跳向其他层面，而此层面会导致总线成为被驱动类型。如采用被动的上拉或下拉电气方式、控制寄存器的初试化以及转换TXD路径到收发器，则能保证CAN线上的状态为无害的。不要将控制器上不用的输人端浮空。

4 .采用的软件

　　DeviceNet方面的软件包有许多种，可以与自己的产品协同工作。考虑其特性是首要的问题，以下提出一些必须考虑的问题:

(1)该软件对自己的硬件适用否?
(2)是否要重写汇编代码?
(3)在何种程度上要重写硬件的驱动程序?
(4)软件的速度对自己的产品适合否?
(5)自己的应用是否需要所有的通讯特性(如I/0交换和直接信息传送)
(6)是否支持分段?
(7)采用何种编译器?

5 . 选择设计还是购买的策略

　　    在确定是自行设计还是购买产品时， 可以作如下的考虑:

　　(1)自己是否掌握足够的开发知识，如CAN和微处理器?
　　(2)是一次性设计产品还是将来要改进的?
　　(3)仅实现从机功能的产品极易开发，一些公司只要数周即可完成。但比较复杂的产品，如具有主机功能的，采用商业开发软件包来开发比较好。

6 . 组态要求

　　DeviceNet设备可以通过强大的EDS(电子数据库)进行组态，因此，建议开发者生成自己产品的EDS。组态用于两个方面:首先是设置通讯参数如波特率等，其次是设置与应用相关的参数，如果该产品的EDS存在，它可以与文本和帮助信息一起显示。修改参数可采用纯英文文本或规定格式，可以在线观察参数。EDS文件是很容易建立的。

7 .产品确认测试

　　目前，ODVA是官方的DeviceNet产品测试机构，它主要测试协议和物理层的兼容性。测试只有通过和未通过两个结果。ODVA并不强迫产品测试。但由于用户的要求以及对产品的信任，通过测试对产品大有益处。测试主要分两个步骤。

　　步骤1:设计者采用描述工具软件描述产品对象的细节，在测试所有协议特性时需要此类描述。设计者在开发阶段也可进行自我测试。该软件(可从ODVA得到)允许在开发阶段仅对某些协议特性进行测试。如果设计者自测完成，则可缩短正式测试的时间并减少错误。

　　步骤2:开发者与ODVA联系测试事宜。如测试通过，其结果将由ODVA来公布。

8.设计工具

　　一般来说，可以用微处理器开发系统来完成开发。因此，这里只讨论与DeviceNet(CAN)有关的工具，其最小配置为CAN的监视器，它是一个由PC卡和相关软件组成的工具。DeviceNet的兼容工具可以向Softing,STZP,HuronNetworks,S-STechnologies等公司购买。其价格和性能差别很大。一个典型的底层开发工具是Rockwell Automation公司的Slave Development Tools和代码例子，而VecforInformatik CAN ALYZER是一个最高层的开发工具。实际上，ODVA可以提供大量的有用信息，如果只想作CAN这一层的工作，有许多公司的产品可以完成对CAN层的监视。

　　如果开发的产品可以使用了，可以考虑在一个典型的工业控制环境使用，如在产品将要应用的典型环境里。这里要包括使用组态工具来检查其对直接信息传送的反应、是否能改变设备的组态参数等。

9. 基本要求

　　DeviceNet是一个非常开放、限制很少的开放型网络。惟一要进行注册的是申请一个厂商ID号，其作用是在一个运行的网络中区别自己开发的产品和其他厂家的产品。在向ODVA购买了技术手册并确定协议后就可以得到该ID号。

　　本文介绍了DeviceNet的技术、优点和开发方法。法。DeviceNet正以其突出的特性在工业控制和仪表行业逐渐推广，并将成为工业现场总线的技术范例。