CANopen 搞懂 SDO client/server 运行流程

wdfk-prog · 7 天前

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CANopen 搞懂 SDO client/server 运行流程

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先给结论

SDO（Service Data Object）是 CANopen 里用于读写对象字典的标准服务。它不是实时过程数据通道，也不是 Heartbeat 那类状态上报通道。它更像“标准化的配置/诊断访问入口”：

1. SDO 永远由 client 发起。

client 访问另一个节点的对象字典；拥有对象字典的一方是 server。

2. download / upload 是站在 server 角度命名。

• SDO download：client 把数据写入 server 的对象字典。

• SDO upload：client 从 server 的对象字典读取数据。

3. 普通 CANopen 从机必须有 SDO server；SDO client 通常是可选的。

一个普通 STM32 从机被主站配置，只需要 CO_SDOserver；只有当前节点要主动读写别的节点时，才需要 CO_SDOclient。

4. CANopenNode 的 SDO 实现是非阻塞状态机。

CAN 接收回调只做预处理和置位；真正协议推进发生在 CO_SDOserver_process()、CO_SDOclientDownload()、CO_SDOclientUpload() 周期调用里。

5. 源码运行主线可以压缩成一句话：

CAN 帧 -> SDO state -> OD_find/OD_getSub -> OD_IO.read/write -> response/abort -> state idle

---

1. 先看协议：SDO 解决什么问题

CANopen 的对象字典（Object Dictionary，OD）把设备参数、通信参数和应用参数统一放在 index + subIndex 地址空间里。SDO 的作用，就是通过 CAN 帧访问这些对象字典条目。

SDO 采用 client/server 模型：

<tspan dy="0" x="1019"><tspan>Object Dictionary</tspan></tspan><tspan dy="0" x="678"><tspan>SDO Server</tspan></tspan><tspan dy="0" x="418"><tspan>CAN bus</tspan></tspan><tspan dy="0" x="75"><tspan>SDO Client</tspan></tspan><symbol height="24" width="24">

</symbol><symbol clip-rule="evenodd" fill-rule="evenodd">

</symbol><symbol height="24" width="24">

</symbol><marker orient="auto-start-reverse" markerheight="12" markerwidth="12" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="7.9">

</marker><marker refy="4.5" refx="4" orient="auto" markerheight="8" markerwidth="15">

</marker><marker orient="auto" markerheight="28" markerwidth="20" refy="7" refx="15.5">

</marker><marker orient="auto" markerheight="40" markerwidth="60" refy="15" refx="15"><circle r="6" cy="15" cx="15"></circle></marker><tspan>request(index, subIndex, command)</tspan><tspan>client ->> server COB-ID</tspan><tspan>find index/subIndex + check access</tspan><tspan>read/write result</tspan><tspan>response or abort</tspan><tspan>server ->> client COB-ID</tspan>

CiA 对 SDO 的公开说明中，SDO 用于访问 CANopen CC 设备对象字典的所有条目；一个 SDO 通道由两个不同 CAN identifier 的 CAN 帧组成，并且是确认式通信服务。CANopenNode 官方文档也说明，SDO 可访问对象字典任意条目，并通过 segmented/block 方式传输超过单帧的数据。[^cia-sdo][^canopennode-sdo-server]

1.1 SDO 和 PDO 的边界

对比项	SDO	PDO
通信模型	client/server，请求/响应	producer/consumer，通常无确认
主要用途	配置、诊断、参数读写、大块数据	实时过程数据
数据地址	每次携带 index + subIndex	由 PDO mapping 预配置
开销	较高，有命令字和确认	低，适合周期/事件触发实时数据
是否适合高频控制环	不适合	适合

1.2 download / upload 的方向不要看反

SDO 的术语容易和“PC 上传/下载”混淆。CANopen 按 server 对象字典视角命名：

因此：

CO_SDOclientDownload*() -> client 写远端 OD

CO_SDOclientUpload*() -> client 读远端 OD

---

2. SDO 通道和对象字典参数

SDO 通信至少需要两条 CAN 报文方向：

方向	默认 COB-ID	语义
client -> server	0x600 + Node-ID	client 发请求，server 接收
server -> client	0x580 + Node-ID	server 发响应，client 接收

CiA 301 的对象字典中，0x1200..0x127F 描述 SDO server 参数，0x1280..0x12FF 描述 SDO client 参数；子索引 01h、02h 指定两条 SDO COB-ID，客户端参数还包含 server Node-ID。[^cia301-sdo-od]

源码对应关系：

OD 对象	CANopenNode 模块	当前节点角色
0x1200+ SDO server parameter	CO_SDOserver	别人访问本节点 OD
0x1280+ SDO client parameter	CO_SDOclient	本节点主动访问别人 OD

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3. SDO 帧格式：先读懂 Byte 0

经典 CAN 帧数据区只有 8 字节。SDO 把前 4 字节固定用于协议寻址和命令控制：

字节	作用
Byte 0	command specifier + 标志位
Byte 1	index 低字节
Byte 2	index 高字节
Byte 3	subIndex
Byte 4..7	数据、长度、CRC 或 abort code

CANopenNode 的 CO_SDO_state_t 注释直接按这些帧格式描述状态。例如：

阶段	Byte 0 典型形式	说明
initiate download request	0010nnes	写对象；e=1 表示 expedited，s=1 表示大小有效
initiate download response	01100000 / 0x60	server 确认启动写入
download segment request	000tnnnc	每段最多 7 字节；t 是 toggle；c=1 表示最后一段
download segment response	001t0000	server 确认 segment
initiate upload request	01000000 / 0x40	读对象
initiate upload response	0100nnes	server 返回短数据或返回后续分段长度
upload segment request	011t0000	client 请求下一段
upload segment response	000tnnnc	server 返回下一段
abort	10000000 / 0x80	Byte 4..7 放 SDO abort code

---

4. 三种传输方式

4.1 Expedited transfer：≤ 4 字节直接放启动帧

<tspan dy="0" x="348"><tspan>Server / OD</tspan></tspan><tspan dy="0" x="75"><tspan>Client</tspan></tspan><symbol height="24" width="24">

</symbol><symbol clip-rule="evenodd" fill-rule="evenodd">

</symbol><symbol height="24" width="24">

</symbol><marker orient="auto-start-reverse" markerheight="12" markerwidth="12" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="7.9">

</marker><marker refy="4.5" refx="4" orient="auto" markerheight="8" markerwidth="15">

</marker><marker orient="auto" markerheight="28" markerwidth="20" refy="7" refx="15.5">

</marker><marker orient="auto" markerheight="40" markerwidth="60" refy="15" refx="15"><circle r="6" cy="15" cx="15"></circle></marker><tspan>initiate download req</tspan><tspan>Byte4..7 = data</tspan><tspan>initiate download rsp 0x60</tspan>

或读对象：

<tspan dy="0" x="326"><tspan>Server / OD</tspan></tspan><tspan dy="0" x="75"><tspan>Client</tspan></tspan><symbol height="24" width="24">

</symbol><symbol clip-rule="evenodd" fill-rule="evenodd">

</symbol><symbol height="24" width="24">

</symbol><marker orient="auto-start-reverse" markerheight="12" markerwidth="12" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="7.9">

</marker><marker refy="4.5" refx="4" orient="auto" markerheight="8" markerwidth="15">

</marker><marker orient="auto" markerheight="28" markerwidth="20" refy="7" refx="15.5">

</marker><marker orient="auto" markerheight="40" markerwidth="60" refy="15" refx="15"><circle r="6" cy="15" cx="15"></circle></marker><tspan>initiate upload req 0x40</tspan><tspan>initiate upload rsp</tspan><tspan>Byte4..7 = data</tspan>

适用场景：UNSIGNED8/16/32、短枚举、控制字、参数标量。

协议开销最小，一次请求 + 一次响应即可完成。

4.2 Segmented transfer：每段最多 7 字节

如果数据超过 4 字节，或者对象类型需要流式读写，SDO 进入 segmented transfer。每个 segment 的 Byte 0 用于协议控制，Byte 1..7 放数据，所以每段最多传 7 字节。CiA 对 SDO 的公开说明也明确指出 normal/segmented transfer 每段最多携带 7 字节应用数据。[^cia-sdo]

这里 toggle 的作用不是加密，也不是序号；它主要用于发现“重复帧或错序帧”。源码里 toggle 在 segment 请求/响应之间来回翻转。

4.3 Block transfer：大块数据降低确认开销

Block transfer 把多个 segment 合并成一个 block，每个 segment 使用 seqno，一个 block 结束后才确认 ackseq。CiA 对 SDO 的公开说明中，block transfer 每块最多 127 个 segment，接收方按块确认，因此适合较大数据。[^cia-sdo]

<tspan dy="0" x="323"><tspan>Server</tspan></tspan><tspan dy="0" x="75"><tspan>Client</tspan></tspan><symbol height="24" width="24">

</symbol><symbol clip-rule="evenodd" fill-rule="evenodd">

</symbol><symbol height="24" width="24">

</symbol><marker orient="auto-start-reverse" markerheight="12" markerwidth="12" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="7.9">

</marker><marker refy="4.5" refx="4" orient="auto" markerheight="8" markerwidth="15">

</marker><marker orient="auto" markerheight="28" markerwidth="20" refy="7" refx="15.5">

</marker><marker orient="auto" markerheight="40" markerwidth="60" refy="15" refx="15"><circle r="6" cy="15" cx="15"></circle></marker>

<tspan>loop</tspan><tspan x="224"><tspan>[seqno = 1..blksize]</tspan></tspan><tspan>block initiate</tspan><tspan>block initiate response</tspan><tspan>blksize / CRC capability</tspan><tspan>sub-block segment</tspan><tspan>seqno + data[7]</tspan><tspan>sub-block response</tspan><tspan>ackseq + next blksize</tspan><tspan>block end</tspan><tspan>noData + CRC</tspan><tspan>block end response</tspan>

CANopenNode 中 block transfer 受配置宏约束。server 侧打开 block 时必须同时打开 segmented 和 CRC16；client 侧打开 block 时还要求 FIFO 的 ALT_READ 和 CRC16_CCITT 能力。CANopenNode 官方配置文档也列出了这些依赖关系。[^canopennode-sdo-config]

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5. 源码文件分工

本文按下面顺序读源码：

文件	作用	阅读重点
CO_SDOserver.h	协议公共定义和 server API	CO_SDO_state_t 、abort code、return code、server 对象结构
CO_SDOserver.c	SDO server 实现	CAN RX 回调、OD 查找、权限检查、download/upload 应答、timeout/abort
CO_SDOclient.h	client 对象和 API	FIFO 缓冲区、setup、download/upload 调用模型
CO_SDOclient.c	SDO client 实现	client 状态机、非阻塞循环、本地传输、block 分支

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6. CO_SDO_state_t：源码状态机的骨架

CO_SDOserver.h 把 SDO 状态集中定义在 CO_SDO_state_t。它的数值设计很规整：

数值范围	含义
0x00	IDLE / ABORT
0x10	download 相关状态
0x20	upload 相关状态
0x40 flag	block mode 相关状态

这和源码里的判断方式一致：先看当前状态属于 download、upload 还是 block，再进入具体分支处理。

几个主状态链路：

download normal:

IDLE -> DOWNLOAD_INITIATE_REQ -> DOWNLOAD_INITIATE_RSP

-> DOWNLOAD_SEGMENT_REQ -> DOWNLOAD_SEGMENT_RSP -> IDLE

upload normal:

IDLE -> UPLOAD_INITIATE_REQ -> UPLOAD_INITIATE_RSP

-> UPLOAD_SEGMENT_REQ -> UPLOAD_SEGMENT_RSP -> IDLE

block download:

IDLE -> DOWNLOAD_BLK_INITIATE_REQ -> DOWNLOAD_BLK_INITIATE_RSP

-> DOWNLOAD_BLK_SUBBLOCK_REQ/RSP

-> DOWNLOAD_BLK_END_REQ/RSP -> IDLE

block upload:

IDLE -> UPLOAD_BLK_INITIATE_REQ -> UPLOAD_BLK_INITIATE_RSP

-> UPLOAD_BLK_INITIATE_REQ2

-> UPLOAD_BLK_SUBBLOCK_SREQ/CRSP

-> UPLOAD_BLK_END_SREQ/CRSP -> IDLE

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7. Server 初始化：从 0x1200 到 CAN RX/TX buffer

CO_SDOserver_init() 必须在 communication reset 阶段调用。它做的事情可以拆成 5 步：

CO_SDOserver_init_canRxTx() 会检查 COB-ID bit31 的 valid 位。如果 client-to-server 和 server-to-client 两个 CAN-ID 都有效，SDO->valid = true；否则把 CAN-ID 清零并认为通道无效。

如果启用了 CO_CONFIG_FLAG_OD_DYNAMIC，写 0x1201+ 的 SDO server 参数会调用 OD_write_1201_additional()，再进入 CO_SDOserver_init_canRxTx() 重新配置 CAN RX/TX。

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8. Server 接收回调：只做轻量预处理

CO_SDO_receive() 是 CAN RX 回调。它不是完整协议处理函数，只处理“收到帧以后先放哪里”的问题：

普通 expedited/segmented 帧只是复制到 SDO->CANrxData 并置 CANrxNew。block download 的子块数据较密集，源码在 RX 回调里会直接复制数据到 server 缓冲区，同时根据 seqno 判断是否需要进入响应状态。

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9. CO_SDOserver_process()：server 协议推进核心

server 的主循环处理可以理解为三段：

关键点：

1. SDO server 只在 Pre-operational 或 Operational 状态下工作。

NMTisPreOrOperational 为 false 时，server 会回到 idle。

2. 新请求必须从 idle 开始。

如果 idle 下收到 Byte0，源码会识别：

• 0x20 mask：download initiate

• 0x40：upload initiate

• block download/upload initiate

• 其他命令：abort

3. 对象字典访问先于传输细节。

server 在新请求阶段就会解析 index/subIndex，调用 OD_find()、OD_getSub()，再检查 ODA_SDO_RW、ODA_SDO_R、ODA_SDO_W。

4. 读写最终通过 OD interface 完成。

这意味着 SDO server 不直接知道应用变量怎么存，它只通过 OD_IO.read() / OD_IO.write() 访问对象。

---

10. Server download：client 写本节点对象字典

download 是“client 把数据下载到 server 的对象字典”。

10.1 Expedited download

<text alignment-baseline="central" dominant-baseline="central" y="341.5" x="692"><tspan dy="0" x="692"><tspan>OD entry</tspan></tspan></text><text alignment-baseline="central" dominant-baseline="central" y="341.5" x="393"><tspan dy="0" x="393"><tspan>Server</tspan></tspan></text><text alignment-baseline="central" dominant-baseline="central" y="341.5" x="75"><tspan dy="0" x="75"><tspan>Client</tspan></tspan></text><line name="S" stroke="#999" stroke-width="0.5px" y2="309" x2="393" y1="65" x1="393"></line><line name="C" stroke="#999" stroke-width="0.5px" y2="309" x2="75" y1="65" x1="75"></line><defs><symbol height="24" width="24">

</symbol></defs><defs><symbol clip-rule="evenodd" fill-rule="evenodd">

</symbol></defs><defs><symbol height="24" width="24">

</symbol></defs><defs><marker orient="auto-start-reverse" markerheight="12" markerwidth="12" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="7.9">

</marker></defs><defs><marker refy="4.5" refx="4" orient="auto" markerheight="8" markerwidth="15">

</marker></defs><defs><marker orient="auto" markerheight="28" markerwidth="20" refy="7" refx="15.5">

</marker></defs><defs><marker orient="auto" markerheight="40" markerwidth="60" refy="15" refx="15"><circle r="6" cy="15" cx="15"></circle></marker></defs><text dy="1em" alignment-baseline="middle" dominant-baseline="middle" text-anchor="middle" y="80" x="233"><tspan>0x2F/0x2B/0x23...</tspan></text><text dy="1em" alignment-baseline="middle" dominant-baseline="middle" text-anchor="middle" y="99" x="233"><tspan>index/subIndex + data</tspan></text><line marker-end="url(#arrowhead)" stroke="none" stroke-width="2" y2="135" x2="389" y1="135" x1="76"></line><text dy="1em" alignment-baseline="middle" dominant-baseline="middle" text-anchor="middle" y="150" x="541"><tspan>OD_getSub() + check writable</tspan></text><line marker-end="url(#arrowhead)" stroke="none" stroke-width="2" y2="187" x2="688" y1="187" x1="394"></line><text dy="1em" alignment-baseline="middle" dominant-baseline="middle" text-anchor="middle" y="202" x="541"><tspan>OD_IO.write(data)</tspan></text><line marker-end="url(#arrowhead)" stroke="none" stroke-width="2" y2="239" x2="688" y1="239" x1="394"></line><text dy="1em" alignment-baseline="middle" dominant-baseline="middle" text-anchor="middle" y="254" x="236"><tspan>0x60 initiate download response</tspan></text><line marker-end="url(#arrowhead)" stroke="none" stroke-width="2" y2="289" x2="79" y1="289" x1="392"></line>

源码中的判断思路：

<ellipse cx="50" cy="65" rx="50" ry="52" stroke="rgb(220,60,54)" stroke-width="2" fill="rgb(237,108,96)"></ellipse><ellipse cx="225" cy="65" rx="50" ry="52" stroke="rgb(218,151,33)" stroke-width="2" fill="rgb(247,193,81)"></ellipse><ellipse cx="400" cy="65" rx="50" ry="52" stroke="rgb(27,161,37)" stroke-width="2" fill="rgb(100,200,86)"></ellipse>如果 initiate download 中 e=1：

Byte4..7 已包含全部数据

根据 n 计算真实数据长度

写入 OD

finished = true

发送 0x60

state 回 IDLE

10.2 Segmented download

</marker><marker orient="auto" markerheight="8" markerwidth="8" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="4.5" viewbox="0 0 10 10">

</marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="11" viewbox="0 0 10 10"><circle r="5" cy="5" cx="5"></circle></marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="-1" viewbox="0 0 10 10"><circle r="5" cy="5" cx="5"></circle></marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5.2" refx="12" viewbox="0 0 11 11">

</marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5.2" refx="-1" viewbox="0 0 11 11">

</marker>

validateAndWriteToOD() 是 download 写入的关键 helper。它主要做：

• 校验最终收到长度是否等于 sizeInd。

• 必要时处理大端平台字节序。

• 对字符串补终止零。

• block 模式下计算或校验 CRC。

• 调用 OD_IO.write() 写入对象字典。

• 如果 OD 写入返回错误，转换成 SDO abort code。

---

11. Server upload：client 读本节点对象字典

upload 是“client 从 server 的对象字典上传数据”。

11.1 Expedited upload

<text alignment-baseline="central" dominant-baseline="central" y="321.5" x="637"><tspan dy="0" x="637"><tspan>OD entry</tspan></tspan></text><text alignment-baseline="central" dominant-baseline="central" y="321.5" x="333"><tspan dy="0" x="333"><tspan>Server</tspan></tspan></text><text alignment-baseline="central" dominant-baseline="central" y="321.5" x="75"><tspan dy="0" x="75"><tspan>Client</tspan></tspan></text><line name="S" stroke="#999" stroke-width="0.5px" y2="289" x2="333" y1="65" x1="333"></line><line name="C" stroke="#999" stroke-width="0.5px" y2="289" x2="75" y1="65" x1="75"></line><defs><symbol height="24" width="24">

</symbol></defs><defs><symbol clip-rule="evenodd" fill-rule="evenodd">

</symbol></defs><defs><symbol height="24" width="24">

</symbol></defs><defs><marker orient="auto-start-reverse" markerheight="12" markerwidth="12" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="7.9">

</marker></defs><defs><marker refy="4.5" refx="4" orient="auto" markerheight="8" markerwidth="15">

</marker></defs><defs><marker orient="auto" markerheight="28" markerwidth="20" refy="7" refx="15.5">

</marker></defs><defs><marker orient="auto" markerheight="40" markerwidth="60" refy="15" refx="15"><circle r="6" cy="15" cx="15"></circle></marker></defs><text dy="1em" alignment-baseline="middle" dominant-baseline="middle" text-anchor="middle" y="80" x="203"><tspan>0x40 + index/subIndex</tspan></text><line marker-end="url(#arrowhead)" stroke="none" stroke-width="2" y2="115" x2="329" y1="115" x1="76"></line><text dy="1em" alignment-baseline="middle" dominant-baseline="middle" text-anchor="middle" y="130" x="484"><tspan>OD_getSub() + check readable</tspan></text><line marker-end="url(#arrowhead)" stroke="none" stroke-width="2" y2="167" x2="633" y1="167" x1="334"></line><text dy="1em" alignment-baseline="middle" dominant-baseline="middle" text-anchor="middle" y="182" x="484"><tspan>OD_IO.read(max 4 bytes)</tspan></text><line marker-end="url(#arrowhead)" stroke="none" stroke-width="2" y2="219" x2="633" y1="219" x1="334"></line><text dy="1em" alignment-baseline="middle" dominant-baseline="middle" text-anchor="middle" y="234" x="206"><tspan>0x43/0x4B/0x4F... + data</tspan></text><line marker-end="url(#arrowhead)" stroke="none" stroke-width="2" y2="269" x2="79" y1="269" x1="332"></line>

如果对象大小 ≤ 4 字节，server 可以把数据直接放在 upload initiate response 的 Byte4..7 中。

11.2 Segmented upload

</marker><marker orient="auto" markerheight="8" markerwidth="8" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="4.5" viewbox="0 0 10 10">

</marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="11" viewbox="0 0 10 10"><circle r="5" cy="5" cx="5"></circle></marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="-1" viewbox="0 0 10 10"><circle r="5" cy="5" cx="5"></circle></marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5.2" refx="12" viewbox="0 0 11 11">

</marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5.2" refx="-1" viewbox="0 0 11 11">

</marker>

这里要注意：server 侧不一定一次性把整个 OD 对象读到 RAM。它可以通过 OD_IO.stream 流式读取，尤其适合字符串、数组、domain 或应用自定义 read hook。

---

12. Client 初始化：从 0x1280 到 FIFO

CO_SDOclient_init() 的主线：

</marker><marker orient="auto" markerheight="8" markerwidth="8" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="4.5" viewbox="0 0 10 10">

</marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="11" viewbox="0 0 10 10"><circle r="5" cy="5" cx="5"></circle></marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="-1" viewbox="0 0 10 10"><circle r="5" cy="5" cx="5"></circle></marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5.2" refx="12" viewbox="0 0 11 11">

</marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5.2" refx="-1" viewbox="0 0 11 11">

</marker>

CO_SDOclient_setup() 既可由初始化调用，也可由应用在访问不同远端节点前主动调用。CANopenNode 官方文档给出的典型用法也是先 setup()，再 UploadInitiate() 或 DownloadInitiate()，随后循环调用处理函数直到返回值 <= 0。[^canopennode-sdo-client]

client 对象内部有 CO_fifo_t bufFifo。download 时应用先把要写的数据放入 FIFO；upload 时协议栈把收到的数据放进 FIFO，应用再读出。

---

13. Client download：本节点主动写远端 OD

client 侧 download 的调用链：

</marker><marker orient="auto" markerheight="8" markerwidth="8" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="4.5" viewbox="0 0 10 10">

</marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="11" viewbox="0 0 10 10"><circle r="5" cy="5" cx="5"></circle></marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="-1" viewbox="0 0 10 10"><circle r="5" cy="5" cx="5"></circle></marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5.2" refx="12" viewbox="0 0 11 11">

</marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5.2" refx="-1" viewbox="0 0 11 11">

</marker>

普通 segmented/expedited download 状态推进：

<text alignment-baseline="central" dominant-baseline="central" y="477.5" x="659"><tspan dy="0" x="659"><tspan>SDO Server</tspan></tspan></text><text alignment-baseline="central" dominant-baseline="central" y="477.5" x="401"><tspan dy="0" x="401"><tspan>SDO Client</tspan></tspan></text><text alignment-baseline="central" dominant-baseline="central" y="477.5" x="75"><tspan dy="0" x="75"><tspan>Application</tspan></tspan></text><line name="S" stroke="#999" stroke-width="0.5px" y2="445" x2="659" y1="65" x1="659"></line><line name="C" stroke="#999" stroke-width="0.5px" y2="445" x2="401" y1="65" x1="401"></line><line name="App" stroke="#999" stroke-width="0.5px" y2="445" x2="75" y1="65" x1="75"></line><defs><symbol height="24" width="24">

</symbol></defs><defs><symbol clip-rule="evenodd" fill-rule="evenodd">

</symbol></defs><defs><symbol height="24" width="24">

</symbol></defs><defs><marker orient="auto-start-reverse" markerheight="12" markerwidth="12" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="7.9">

</marker></defs><defs><marker refy="4.5" refx="4" orient="auto" markerheight="8" markerwidth="15">

</marker></defs><defs><marker orient="auto" markerheight="28" markerwidth="20" refy="7" refx="15.5">

</marker></defs><defs><marker orient="auto" markerheight="40" markerwidth="60" refy="15" refx="15"><circle r="6" cy="15" cx="15"></circle></marker></defs><line y2="175" x2="670" y1="175" x1="64"></line><line y2="375" x2="670" y1="175" x1="670"></line><line y2="375" x2="670" y1="375" x1="64"></line><line y2="375" x2="64" y1="175" x1="64"></line>

<text alignment-baseline="middle" dominant-baseline="middle" text-anchor="middle" y="188" x="89"><tspan>loop</tspan></text><text text-anchor="middle" y="193" x="392"><tspan x="392"><tspan>[cyclic]</tspan></tspan></text><text dy="1em" alignment-baseline="middle" dominant-baseline="middle" text-anchor="middle" y="80" x="237"><tspan>DownloadInitiate()</tspan></text><line marker-end="url(#arrowhead)" stroke="none" stroke-width="2" y2="115" x2="397" y1="115" x1="76"></line><text dy="1em" alignment-baseline="middle" dominant-baseline="middle" text-anchor="middle" y="130" x="237"><tspan>DownloadBufWrite()</tspan></text><line marker-end="url(#arrowhead)" stroke="none" stroke-width="2" y2="165" x2="397" y1="165" x1="76"></line><text dy="1em" alignment-baseline="middle" dominant-baseline="middle" text-anchor="middle" y="226" x="237"><tspan>CO_SDOclientDownload(dt)</tspan></text><line marker-end="url(#arrowhead)" stroke="none" stroke-width="2" y2="263" x2="397" y1="263" x1="76"></line><text dy="1em" alignment-baseline="middle" dominant-baseline="middle" text-anchor="middle" y="278" x="529"><tspan>initiate/segment request</tspan></text><line marker-end="url(#arrowhead)" stroke="none" stroke-width="2" y2="315" x2="655" y1="315" x1="402"></line><text dy="1em" alignment-baseline="middle" dominant-baseline="middle" text-anchor="middle" y="330" x="532"><tspan>response</tspan></text><line marker-end="url(#arrowhead)" stroke="none" stroke-width="2" y2="365" x2="405" y1="365" x1="658"></line><text dy="1em" alignment-baseline="middle" dominant-baseline="middle" text-anchor="middle" y="390" x="240"><tspan>communicationEnd or abortCode</tspan></text><line marker-end="url(#arrowhead)" stroke="none" stroke-width="2" y2="425" x2="79" y1="425" x1="400"></line>

源码中的关键决策：

条件	client 状态
nodeIDOfTheSDOServer == nodeId 且启用 local	CO_SDO_ST_DOWNLOAD_LOCAL_TRANSFER
blockEnable == true 且数据未知或大于阈值	CO_SDO_ST_DOWNLOAD_BLK_INITIATE_REQ
其他	CO_SDO_ST_DOWNLOAD_INITIATE_REQ

CO_CONFIG_SDO_CLI_PST 是 client block transfer 的协议切换阈值，默认 21U。也就是说，小数据不值得走 block；大数据才可能启用 block。

---

14. Client upload：本节点主动读远端 OD

client 侧 upload 的调用链：

</marker><marker orient="auto" markerheight="8" markerwidth="8" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="4.5" viewbox="0 0 10 10">

</marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="11" viewbox="0 0 10 10"><circle r="5" cy="5" cx="5"></circle></marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="-1" viewbox="0 0 10 10"><circle r="5" cy="5" cx="5"></circle></marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5.2" refx="12" viewbox="0 0 11 11">

</marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5.2" refx="-1" viewbox="0 0 11 11">

</marker>

upload 和 download 的差别在于数据流向：

<text alignment-baseline="central" dominant-baseline="central" y="427.5" x="659"><tspan dy="0" x="659"><tspan>SDO Server</tspan></tspan></text><text alignment-baseline="central" dominant-baseline="central" y="427.5" x="382"><tspan dy="0" x="382"><tspan>SDO Client</tspan></tspan></text><text alignment-baseline="central" dominant-baseline="central" y="427.5" x="75"><tspan dy="0" x="75"><tspan>Application</tspan></tspan></text><line name="S" stroke="#999" stroke-width="0.5px" y2="395" x2="659" y1="65" x1="659"></line><line name="C" stroke="#999" stroke-width="0.5px" y2="395" x2="382" y1="65" x1="382"></line><line name="App" stroke="#999" stroke-width="0.5px" y2="395" x2="75" y1="65" x1="75"></line><defs><symbol height="24" width="24">

</symbol></defs><defs><symbol clip-rule="evenodd" fill-rule="evenodd">

</symbol></defs><defs><symbol height="24" width="24">

</symbol></defs><defs><marker orient="auto-start-reverse" markerheight="12" markerwidth="12" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="7.9">

</marker></defs><defs><marker refy="4.5" refx="4" orient="auto" markerheight="8" markerwidth="15">

</marker></defs><defs><marker orient="auto" markerheight="28" markerwidth="20" refy="7" refx="15.5">

</marker></defs><defs><marker orient="auto" markerheight="40" markerwidth="60" refy="15" refx="15"><circle r="6" cy="15" cx="15"></circle></marker></defs><line y2="125" x2="670" y1="125" x1="64"></line><line y2="325" x2="670" y1="125" x1="670"></line><line y2="325" x2="670" y1="325" x1="64"></line><line y2="325" x2="64" y1="125" x1="64"></line>

<text alignment-baseline="middle" dominant-baseline="middle" text-anchor="middle" y="138" x="89"><tspan>loop</tspan></text><text text-anchor="middle" y="143" x="392"><tspan x="392"><tspan>[cyclic]</tspan></tspan></text><text dy="1em" alignment-baseline="middle" dominant-baseline="middle" text-anchor="middle" y="80" x="227"><tspan>UploadInitiate(index/subIndex)</tspan></text><line marker-end="url(#arrowhead)" stroke="none" stroke-width="2" y2="115" x2="378" y1="115" x1="76"></line><text dy="1em" alignment-baseline="middle" dominant-baseline="middle" text-anchor="middle" y="176" x="227"><tspan>CO_SDOclientUpload(dt)</tspan></text><line marker-end="url(#arrowhead)" stroke="none" stroke-width="2" y2="213" x2="378" y1="213" x1="76"></line><text dy="1em" alignment-baseline="middle" dominant-baseline="middle" text-anchor="middle" y="228" x="519"><tspan>initiate or segment request</tspan></text><line marker-end="url(#arrowhead)" stroke="none" stroke-width="2" y2="265" x2="655" y1="265" x1="383"></line><text dy="1em" alignment-baseline="middle" dominant-baseline="middle" text-anchor="middle" y="280" x="522"><tspan>response with data</tspan></text><line marker-end="url(#arrowhead)" stroke="none" stroke-width="2" y2="315" x2="386" y1="315" x1="658"></line><text dy="1em" alignment-baseline="middle" dominant-baseline="middle" text-anchor="middle" y="340" x="227"><tspan>UploadBufRead(buf)</tspan></text><line marker-end="url(#arrowhead)" stroke="none" stroke-width="2" y2="375" x2="378" y1="375" x1="76"></line>

CO_SDOclientUploadBufRead() 可以多次调用。官方文档也说明，数据较长时可以在多个周期里从 client 内部 FIFO 读取。[^canopennode-sdo-client]

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15. Abort 与 timeout：错误如何结束

SDO abort 帧格式固定：

<ellipse cx="50" cy="65" rx="50" ry="52" stroke="rgb(220,60,54)" stroke-width="2" fill="rgb(237,108,96)"></ellipse><ellipse cx="225" cy="65" rx="50" ry="52" stroke="rgb(218,151,33)" stroke-width="2" fill="rgb(247,193,81)"></ellipse><ellipse cx="400" cy="65" rx="50" ry="52" stroke="rgb(27,161,37)" stroke-width="2" fill="rgb(100,200,86)"></ellipse>Byte0 = 0x80

Byte1..2 = index

Byte3 = subIndex

Byte4..7 = abort code，little endian

server 和 client 都可以发送 abort。源码中的常见触发点：

场景	结果
command specifier 不合法	CO_SDO_AB_CMD
OD index/subIndex 不存在	由 OD_getSDOabCode() 转换
没有 SDO 读写权限	read-only / write-only / unsupported access
实际长度和声明长度不一致	data long / data short
segmented toggle 不匹配	toggle bit error
等待响应超时	timeout abort
CRC 不匹配	block CRC abort

timeout 的实现方式也很直接：每轮 process 把 timeDifference_us 累加到 timeoutTimer。如果超过 SDOtimeoutTime_us，就转入 CO_SDO_ST_ABORT，准备发送 abort 帧。

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16. CO_CONFIG_SDO_*：编译能力和运行 OD 要同时满足

CANopenNode 的配置宏只决定“代码是否编译进来”，不等价于 OD 一定配置正确。SDO 至少要同时满足：

1. 编译宏启用对应能力。

2. OD 中存在对应参数对象。

3. COB-ID 有效，且不与受限 CAN-ID 冲突。

4. CAN RX/TX buffer 数量和下标正确。

5. NMT 状态允许 SDO 工作。

常见配置判断：

需求	建议
普通 STM32 从机，被主站读写参数	保留 SDO server；不启用 SDO client
当前节点要主动配置别的节点	启用 CO_CONFIG_SDO_CLI_ENABLE
要读写字符串、数组、domain 等 >4 字节对象	启用 segmented
要做固件/大块 domain 传输	考虑 block，同时补齐 FIFO/CRC 配置
RTOS 中收到 SDO 后要唤醒任务	启用 CO_CONFIG_FLAG_CALLBACK_PRE
调度器想知道下一次最晚调用时间	启用 CO_CONFIG_FLAG_TIMERNEXT
允许运行时改 SDO COB-ID	启用 CO_CONFIG_FLAG_OD_DYNAMIC，并配置对应 OD

CANopenNode 官方配置文档说明：SDO server 可选 segmented、block、callback、timerNext、OD dynamic；SDO client 可选 enable、segmented、block、local、callback、timerNext、OD dynamic，并说明 block/fifo/buffer 的依赖。[^canopennode-sdo-config]

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17. 把源码放进 STM32 从机主循环

一个普通从机的 SDO server 调用模型通常是：

</marker><marker orient="auto" markerheight="8" markerwidth="8" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="4.5" viewbox="0 0 10 10">

</marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="11" viewbox="0 0 10 10"><circle r="5" cy="5" cx="5"></circle></marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="-1" viewbox="0 0 10 10"><circle r="5" cy="5" cx="5"></circle></marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5.2" refx="12" viewbox="0 0 11 11">

</marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5.2" refx="-1" viewbox="0 0 11 11">

</marker>

伪代码结构：

<ellipse cx="50" cy="65" rx="50" ry="52" stroke="rgb(220,60,54)" stroke-width="2" fill="rgb(237,108,96)"></ellipse><ellipse cx="225" cy="65" rx="50" ry="52" stroke="rgb(218,151,33)" stroke-width="2" fill="rgb(247,193,81)"></ellipse><ellipse cx="400" cy="65" rx="50" ry="52" stroke="rgb(27,161,37)" stroke-width="2" fill="rgb(100,200,86)"></ellipse>/* communication reset section */

CO_SDOserver_init(...);

/* main loop or CANopen task */

for (;;) {

uint32_t timerNext_us = UINT32_MAX;

bool_t nmtOk = (NMTstate == CO_NMT_PRE_OPERATIONAL)

|| (NMTstate == CO_NMT_OPERATIONAL);

(void)CO_SDOserver_process(SDO, nmtOk, timeDifference_us, &timerNext_us);

/* sleep until next CAN event or timerNext_us */

}

如果当前节点不是配置器/网关，不要为了“支持 SDO”去打开 CO_SDOclient。server 和 client 是两个角色，普通从机被访问只需要 server。

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18. 几个工程判断

18.1 “支持 SDO”通常先看 server，不是 client

普通从机需要主站能读写它的对象字典，所以要确认：

<ellipse cx="50" cy="65" rx="50" ry="52" stroke="rgb(220,60,54)" stroke-width="2" fill="rgb(237,108,96)"></ellipse><ellipse cx="225" cy="65" rx="50" ry="52" stroke="rgb(218,151,33)" stroke-width="2" fill="rgb(247,193,81)"></ellipse><ellipse cx="400" cy="65" rx="50" ry="52" stroke="rgb(27,161,37)" stroke-width="2" fill="rgb(100,200,86)"></ellipse>0x1200 SDO server parameter

CO_CONFIG_SDO_SRV

CO_RX/TX buffer for SDO server

CO_SDOserver_process() 被周期调用

只有当前节点要主动访问其他节点对象字典，才看：

<ellipse cx="50" cy="65" rx="50" ry="52" stroke="rgb(220,60,54)" stroke-width="2" fill="rgb(237,108,96)"></ellipse><ellipse cx="225" cy="65" rx="50" ry="52" stroke="rgb(218,151,33)" stroke-width="2" fill="rgb(247,193,81)"></ellipse><ellipse cx="400" cy="65" rx="50" ry="52" stroke="rgb(27,161,37)" stroke-width="2" fill="rgb(100,200,86)"></ellipse>0x1280 SDO client parameter

CO_CONFIG_SDO_CLI_ENABLE

CO_SDOclient_setup()

CO_SDOclientDownload/Upload()

18.2 CANrxNew 不是“收到了就清”

server/client 的 CAN RX 回调只设置新帧标志。真正清除发生在 process 函数已经取走并处理该帧之后。这样可以避免主循环还没处理完时被下一帧覆盖。

18.3 block transfer 不只是打开一个宏

block 需要更大的缓冲、CRC/FIFO 支持和更复杂的时序。资源紧张 MCU 上，先跑通 expedited + segmented，再考虑 block。

18.4 OD 权限错误不是 CAN 驱动错误

如果 SDO abort 显示只读、只写、对象不存在、类型不匹配，优先查对象字典生成结果、访问属性和 subIndex，而不是先查 CAN 波特率或滤波器。

---

19. 建议阅读顺序

</marker><marker orient="auto" markerheight="8" markerwidth="8" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="4.5" viewbox="0 0 10 10">

</marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="11" viewbox="0 0 10 10"><circle r="5" cy="5" cx="5"></circle></marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5" refx="-1" viewbox="0 0 10 10"><circle r="5" cy="5" cx="5"></circle></marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5.2" refx="12" viewbox="0 0 11 11">

</marker><marker orient="auto" markerheight="11" markerwidth="11" markerunits="userSpaceOnUse" refy="5.2" refx="-1" viewbox="0 0 11 11">

</marker>

---

20. 一句话串起运行流程

<ellipse cx="50" cy="65" rx="50" ry="52" stroke="rgb(220,60,54)" stroke-width="2" fill="rgb(237,108,96)"></ellipse><ellipse cx="225" cy="65" rx="50" ry="52" stroke="rgb(218,151,33)" stroke-width="2" fill="rgb(247,193,81)"></ellipse><ellipse cx="400" cy="65" rx="50" ry="52" stroke="rgb(27,161,37)" stroke-width="2" fill="rgb(100,200,86)"></ellipse>client 选择 server Node-ID

-> 用 0x600+Node-ID 发起 request

-> server 收到后按 Byte0 判断 download/upload/block

-> server 用 index/subIndex 找 OD 条目并检查权限

-> expedited 直接读写 Byte4..7

-> segmented/block 通过 buffer/FIFO 分段推进

-> 任何错误都转成 abort frame

-> 成功或中止后双方 state 回 IDLE

SDO 的重点不是“怎么发 8 字节 CAN 帧”，而是 CAN 帧、对象字典、访问权限、非阻塞状态机 这四层如何连起来。读源码时只要抓住 state、CANrxNew、OD_IO、timeoutTimer 这几个变量，CO_SDOserver.c 和 CO_SDOclient.c 的分支就会清晰很多。

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参考资料

[^cia-sdo]: CAN in Automation, “SDO protocol: CAN in Automation”, https://www.can-cia.org/can-knowledge/sdo-protocol

[^canopennode-sdo-server]: CANopenNode Doxygen, “SDO server”, https://canopennode.github.io/CANopenNode/group__CO__SDOserver.html

[^canopennode-sdo-client]: CANopenNode Doxygen, “SDO client”, https://canopennode.github.io/CANopenNode/group__CO__SDOclient.html

[^canopennode-sdo-config]: CANopenNode Doxygen, “SDO server/client configuration”, https://canopennode.github.io/CANopenNode/group__CO__STACK__CONFIG__SDO.html

[^canopennode-github]: CANopenNode GitHub repository, https://github.com/CANopenNode/CANopenNode

[^cia301-sdo-od]: 你上传的《CiA301 V4.2.0（中文注释版）》中，目录列出 7.2.4 服务数据对象(SDO)，通信协议对象规范列出 0x1200..0x127F SDO server parameter 与 0x1280..0x12FF SDO client parameter。

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