CAN 总线舵机通讯协议

1. 简介

本文档介绍 Fashion Star CAN 总线舵机的数据区应用层通讯协议。该协议用于主控设备与舵机之间的参数读写、状态查询和运动控制，并定义响应封包、连续写入、缓存提交、公开内存表、字节序及响应匹配规则。

1.1 适用范围

本文档适用于 Fashion Star CAN 总线舵机的主控开发、上位机开发、系统集成和通讯测试。

协议版本

本文基于协议版本 0.2.0.04172025 整理。不同型号或固件版本可能增删地址，或调整参数语义；集成前应确认目标舵机的型号和固件版本。

未列出的地址属于未定义地址，不应访问。
产品集成前，应确认目标舵机型号、固件版本、CAN 链路层配置以及所有使用参数的单位和范围。

1.2 协议边界

本文档仅定义 CAN 数据帧的数据区内容，不定义 CAN 仲裁 ID、标准帧或扩展帧、数据帧或远程帧、物理层初始波特率、终端电阻、节点数量上限及 CAN-FD 使用方式。

Warning

CAN 链路层配置应以具体产品规格书或整机接口规范为准。未明确公开的配置不得自行推定。

2. 通用约定

2.1 字节编号与封包长度

原始协议的 Byte1 对应本文的 Data[0]，其余字节依次类推。
DLC 表示应用层封包实际使用的数据字节数。发送方应按命令规定设置 DLC；接收方应先校验 DLC，再解析数据。
本协议封包最长为 8 byte。

2.2 命令标识符

Data[0] 为单字节 ASCII 命令标识符。例如，字符 r 的字节值为 0x72，字符 R 的字节值为 0x52。命令标识符区分大小写。

2.3 舵机 ID

Data[1] 为单字节 ServoID。普通单播通讯所允许的编号范围由具体产品配置约束决定，参考文件未给出完整范围。

ServoID = 0xFF 仅在连续写入的同步运动场景中被明确用于广播已缓存舵机。除该场景外，不应假定所有固件或所有命令都支持 0xFF 广播。会产生响应的命令不应广播，以免多个节点同时发送响应。

2.4 参数宽度与字节序

除 5.4 节特别说明的源表异常项外，内存表中的单个参数长度均为 2 byte。封包采用低字节在前、高字节在后的顺序：

Value = Value_L | (Value_H << 8)

名称带 (L) 和 (H) 的相邻地址共同构成 32 bit 数据，其中 (L) 地址存放低 16 bit，(H) 地址存放高 16 bit：

Value32 = Word_L | (Word_H << 16)

小端字节序

多字节数据采用小端字节序，即低位字节在前、高位字节在后。除非具体参数另有说明，不得自行推定参数的有符号性、工程单位、比例系数或物理量换算关系。

2.5 校验、错误与超时

参考文件未定义应用层校验和或 CRC 字段；CAN 链路层仍使用 CAN 自身的错误检测机制。
参考文件未定义非法命令、非法地址、只读地址写入或参数越界时的错误响应。
参考文件未规定响应超时、重试次数和重复命令处理策略，应由主控结合目标产品和总线负载确定。
写后响应返回设备写入后对应地址的当前值。主控应比较请求值和响应值，不应仅凭收到响应就认定请求值已被原样接受。

3. 控制指令

下表汇总 CAN 总线舵机的应用层控制指令。命令标识符区分大小写。

CMD	Hex	方向	功能	DLC	响应
`r`	`0x72`	主控 -> 舵机	读取一个参数	3	`v`，DLC = 5
`R`	`0x52`	主控 -> 舵机	读取两个参数	4	`V`，DLC = 8
`w`	`0x77`	主控 -> 舵机	写入一个参数	5	无响应
`W`	`0x57`	主控 -> 舵机	写入两个参数	8	无响应
`x`	`0x78`	主控 -> 舵机	写入一个参数并响应	5	`v`，DLC = 5
`X`	`0x58`	主控 -> 舵机	写入两个参数并响应	8	`V`，DLC = 8
`Q`	`0x51`	主控 -> 舵机	开始连续写入	2	无响应
`q`	`0x71`	主控 -> 舵机	结束连续写入并提交	2	无响应
`v`	`0x76`	舵机 -> 主控	单参数响应	5	由 `r` 或 `x` 触发
`V`	`0x56`	舵机 -> 主控	双参数响应	8	由 `R` 或 `X` 触发

4. 封包结构

4.1 读取一个参数

请求命令：r（0x72）
响应命令：v（0x76）

4.1.1 请求封包

字节	字段	说明
`Data[0]`	`CMD`	固定为 `r` (`0x72`)
`Data[1]`	`ServoID`	目标舵机编号
`Data[2]`	`Addr`	参数地址

4.1.2 响应封包

字节	字段	说明
`Data[0]`	`CMD`	固定为 `v` (`0x76`)
`Data[1]`	`ServoID`	响应舵机编号
`Data[2]`	`Addr`	参数地址，应与请求一致
`Data[3]`	`Value_L`	参数低字节
`Data[4]`	`Value_H`	参数高字节

4.2 读取两个参数

请求命令：R（0x52）
响应命令：V（0x56）

4.2.1 请求封包

字节	字段	说明
`Data[0]`	`CMD`	固定为 `R` (`0x52`)
`Data[1]`	`ServoID`	目标舵机编号
`Data[2]`	`Addr_A`	参数 A 地址
`Data[3]`	`Addr_B`	参数 B 地址

4.2.2 响应封包

字节	字段	说明
`Data[0]`	`CMD`	固定为 `V` (`0x56`)
`Data[1]`	`ServoID`	响应舵机编号
`Data[2]`	`Addr_A`	参数 A 地址，应与请求一致
`Data[3]`	`Value_A_L`	参数 A 低字节
`Data[4]`	`Value_A_H`	参数 A 高字节
`Data[5]`	`Addr_B`	参数 B 地址，应与请求一致
`Data[6]`	`Value_B_L`	参数 B 低字节
`Data[7]`	`Value_B_H`	参数 B 高字节

4.3 写入一个参数

无响应写入命令：w（0x77）
有响应写入命令：x（0x78）

4.3.1 指令封包

字节	字段	说明
`Data[0]`	`CMD`	`w` (`0x77`) 或 `x` (`0x78`)
`Data[1]`	`ServoID`	目标舵机编号
`Data[2]`	`Addr`	参数地址
`Data[3]`	`Value_L`	参数低字节
`Data[4]`	`Value_H`	参数高字节

响应规则

w 写入后不响应；x 写入后使用 5 byte 的 v 封包返回对应地址的当前值。主控应比较请求值和响应值，不应仅凭收到响应就认定请求值已被原样接受。

4.4 写入两个参数

无响应写入命令：W（0x57）
有响应写入命令：X（0x58）

4.4.1 指令封包

字节	字段	说明
`Data[0]`	`CMD`	`W` (`0x57`) 或 `X` (`0x58`)
`Data[1]`	`ServoID`	目标舵机编号
`Data[2]`	`Addr_A`	参数 A 地址
`Data[3]`	`Value_A_L`	参数 A 低字节
`Data[4]`	`Value_A_H`	参数 A 高字节
`Data[5]`	`Addr_B`	参数 B 地址
`Data[6]`	`Value_B_L`	参数 B 低字节
`Data[7]`	`Value_B_H`	参数 B 高字节

响应规则

W 写入后不响应；X 写入后使用 8 byte 的 V 封包返回两个对应地址的当前值。主控应同时核对两个地址、地址顺序和实际响应值。

4.5 连续写入

4.5.1 开始连续写入

字节	字段	说明
`Data[0]`	`CMD`	固定为 `Q` (`0x51`)
`Data[1]`	`ServoID`	目标舵机编号

4.5.2 结束并提交

字节	字段	说明
`Data[0]`	`CMD`	固定为 `q` (`0x71`)
`Data[1]`	`ServoID`	目标舵机编号

4.5.3 连续写入规则

舵机收到 Q 后，后续写入参数先进入缓存区。
缓存区最多接收 8 组 w 或 W 封包；收到第 8 组后，设备自动执行一次写入。
连续写入期间，x 和 X 分别按 w 和 W 处理，不发送响应。
连续写入期间收到 r 或 R，不会改变连续写入行为。
收到 q 后，设备停止接收连续写入参数，并将缓存区参数一次写入。
参考文件未说明第 8 组自动写入后是否自动退出缓存状态。主控不应依赖未定义行为，应显式发送 q 完成流程。

同步运动

可在缓存状态内写入地址 0x50-0x58 的运动参数，再向地址 0x59 写入 0x0001。该触发可使用指定 ServoID，也可使用 ServoID = 0xFF 广播已缓存舵机。广播触发不应等待设备响应。

5. 内存表

5.1 表格说明

“长度”单位为 byte。
“-”表示参考文件未规定，不表示数值为 0。
“未公开”表示该访问属性没有对外公开。
未给出单位、缩放或范围的参数只能按原始值访问，不应擅自换算成工程量。

5.2 设备信息与实时状态

地址	参数	长度	可读	可写	默认值	范围/枚举	单位	说明
`0x01`	舵机型号	2	是	未公开	-	-	-	-
`0x02`	固件版本	2	是	未公开	-	-	-	-
`0x03`	舵机序号 (L)	2	是	未公开	-	-	-	序号低 16 bit
`0x04`	舵机序号 (H)	2	是	未公开	-	-	-	序号高 16 bit
`0x10`	舵机电压	2	是	否	-	-	未规定	-
`0x11`	舵机电流	2	是	否	-	-	未规定	-
`0x12`	舵机功率	2	是	否	-	-	未规定	-
`0x13`	舵机温度	2	是	否	-	-	未规定	-
`0x14`	舵机状态	2	是	否	-	-	-	-
`0x15`	多圈模式当前角度 (L)	2	是	否	-	-	未规定	当前角度低 16 bit
`0x16`	多圈模式当前角度 (H)	2	是	否	-	-	未规定	当前角度高 16 bit
`0x17`	圈数	2	是	否	-	-	圈	-
`0x18`	当前角度（单圈模式）	2	是	否	-	-	未规定	-

5.3 运动控制

地址	参数	长度	可读	可写	默认值	范围/枚举	单位	说明
`0x28`	阻尼模式功率	2	是	是	-	-	mW	写入后进入阻尼模式
`0x50`	到目标角度时间 (L)	2	是	是	-	-	ms	时间低 16 bit
`0x51`	到目标角度时间 (H)	2	是	是	-	-	ms	时间高 16 bit
`0x52`	角度模式选择	2	是	是	-	`0`：默认；`1`：基于加减速；`2`：基于速率	-	-
`0x53`	指定角度 (L)	2	是	是	-	-	0.1°	指定角度低 16 bit
`0x54`	指定角度 (H)	2	是	是	-	-	0.1°	指定角度高 16 bit
`0x55`	角度模式执行功率	2	是	是	-	-	mW	-
`0x56`	启动时加速段时间	2	是	是	-	-	ms	-
`0x57`	接近目标时减速段时间	2	是	是	-	-	ms	-
`0x58`	到目标角度的最大速度	2	是	是	-	-	0.1°/s	-
`0x59`	执行角度运动	2	是	是	-	`0`：默认，不动作；`1`：执行	-	执行已写入 `0x50-0x58` 的运动参数

5.4 控制与复位

地址	参数	长度	可读	可写	默认值	范围/枚举	单位	说明
`0x78`	用户数据复位	2	否	是	`0`	`0-65535`	-	复位用户数据区为出厂默认值
`0x79`	清除当前圈数	2	否	是	-	`0`：默认；`1`：清除圈数	-	-
`0x7A`	原点设置	2	否	是	-	`0`：将当前舵机角度设为 0°；非零值：恢复出厂设置	-	-
`0x7B`	控制模式停止	2	否	是	-	`0x10`：停止后卸力（失锁）；`0x11`：停止后保持锁力；`0x12`：停止后进入阻尼状态	-

Note

0x78 的源表将最大值写为 0、最小值写为 65535，本文按有效 16 bit 无符号原始值更正为 0-65535。

5.5 通讯与保护配置

地址	参数	长度	可读	可写	默认值	范围/枚举	单位	说明
`0x80`	控制回应	2	是	是	-	未规定	-	-
`0x81`	舵机编号	2	是	是	-	0-254	-	-
`0x82`	波特率	2	是	是	`6`	见 5.6 节	-	默认 500 kbps
`0x83`	堵转失锁保护	2	是	是	-	未规定	-	-
`0x84`	堵转功率上限	2	是	是	-	未规定	mW	-
`0x85`	低压保护电压	2	是	是	-	未规定	mV	-
`0x86`	高压保护电压	2	是	是	-	未规定	mV	-
`0x87`	温度保护值	2	是	是	-	未规定	-	-
`0x88`	功率保护值	2	是	是	-	未规定	mW	-
`0x89`	电流保护值	2	是	是	-	未规定	mA	-
`0x8A`	加速度	2	是	是	-	未规定	未规定	-
`0x8B`	功率保护迟滞参数	2	是	是	-	未规定	未规定	-
`0x8C`	上电锁力开关	2	是	是	-	未规定	-	-
`0x8D`	轮式模式刹车开关	2	是	是	-	未规定	-	-
`0x8E`	角度限制开关	2	是	是	-	未规定	-	-
`0x8F`	上电缓启动开关	2	是	是	-	未规定	-	-
`0x90`	上电缓启动时间	2	是	是	-	未规定	ms	-
`0x91`	角度上限	2	是	是	-	未规定	0.1°	-
`0x92`	角度下限	2	是	是	-	未规定	0.1°	-
`0x93`	中点偏移	2	是	是	-	未规定	0.1°	-

5.6 波特率枚举

参数值	CAN 波特率
`0`	50 kbps
`1`	100 kbps
`2`	125 kbps
`3`	200 kbps
`4`	250 kbps
`5`	400 kbps
`6`	500 kbps（默认）
`7`	750 kbps
`8`	800 kbps
`9`	1 Mbps

6. 通讯示例

以下示例仅说明应用层数据区，不包含 CAN 仲裁 ID 等链路层配置。所有字节均以十六进制表示。

6.1 读取单圈当前角度原始值

请求：72 01 18
响应：76 01 18 34 12

响应原始值为 0x1234。

6.2 写入单个参数并校验

示例：向 ServoID = 0x01 的地址 0x85 写入数值 0x0520。

请求数据：

78 01 85 20 05

若写入成功，设备应返回：

76 01 85 20 05

6.3 缓存运动参数后提交

51 01                   # Q：开始连续写入
77 01 52 01 00          # w：角度模式选择 = 1
77 01 59 01 00          # w：执行角度运动 = 1，先进入缓存
71 01                   # q：提交缓存并结束连续写入

7. 主控实现要求

命令标识符必须区分大小写。
多字节参数必须按低字节在前的顺序编码和解析。
接收响应时至少核对 DLC、命令、ServoID 和地址；双参数响应还应核对两个地址及顺序。
对 x 和 X 的响应，应比较实际响应值和请求值。
连续写入期间不得等待 x 或 X 响应。
对只写参数，应依据具体功能结果或产品定义验证。
对单位、缩放、有符号性、状态位和生效时机未公开的参数，不应在对外接口中自行定义含义。
修改舵机编号或波特率前，应设计通讯恢复和设备识别流程。