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当前,总线控制是工程车辆控制领域中最新和发展最快的技术之一。总线网络为车辆内部控制器之间以及车辆之间提供数据通信平台,使得车内传动控制机构得到简化,车内线束减少,控制精度和灵活性也得到了提高。可以说,总线控制技术将会给工程车辆带来一场革命性的变化。CAN是一种在世界范围内得到广泛使用的总线协议,它具有成本低、速度快、实时性和可靠性高等特点。CANopen是CAN的一种应用层协议,近年来在全世界的工程车辆中得到了广泛应用。研究CANopen协议并开发出各种支持CANopen协议的设备对于我国工程车辆控制技术的发展具有非常重要的意义。本论文对CANopen通信网络平台的搭建和工程车辆控制需要的CANopen协议栈的设计与实现等方面的内容进行了研究。首先设计了一套以C8051F040型微控制器为核心的硬件平台,在此基础上设计出了一款支持CANopen协议的通信节点—旋挖钻机倾角深度控制器和一款基于嵌入式USB主机的CAN网络数据记录模块。数据记录模块在CAN网络上是一个可以自主设定过滤内容的超级节点,能够接收网络上传输的所有的数据并将需要的数据存储在外挂FLASH芯片上。该数据记录模块内部嵌入了USB主机以及主机系统驱动程序,可以不依托任何操作系统将外挂FLASH芯片上的数据存储在标准U盘上;此外还设计并实现了一个针对工程车辆控制需要的CANopen协议栈,并将此协议栈在旋挖钻机倾角深度控制器和CAN网络数据记录模块中分别进行了实现;另外还利用CANopen协议的CMS服务功能对控制器的在线编程通信模式和通信协议进行了设计,然后在旋挖钻机倾角深度控制器上实现了该协议。最后,组成了一个执行CANopen协议栈的CAN网络。网络里包括了若干CAN总线通信节点、一个旋挖钻机倾角深度控制器模块、一个CAN总线数据记录模块。各个模块与通信协议都在该网络中进行了测试。