Linux学习系列十:使用CAN

1.引言

CAN总线由于其高可靠性,被广泛的应用在汽车电子及工业领域。生活中常见的一个使用CAN的地方是汽车OBD接口,它一般位于汽车方向盘的左下角,是一个16针的插座,其中里面就有一个CAN接口,可以用来查看汽车的刹车、转向、故障信息等。单片机或处理器上如果有CAN控制器,外围再搭配一个CAN收发器,就可以进行通信了。本篇对Linux下CAN使用做个简单总结,希望对大家有所帮助。

2.环境介绍

2.1.硬件

1) 网上的一个第三方做的NUC972开发板:

有兴趣购买的朋友,可以去他们的淘宝店购买:

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2) CAN相关电路

为了进行后面的实验,将CAN0的H和CAN1的H,CAN0的L和CAN1的L分别短接起来。

结合我之前遇到的实际问题,对上面电路做两点说明:

  i)从处理器芯片CAN控制器出来的两个引脚TX和RX,和CAN收发器的TX(上图收发器芯片的1脚D)和RX(上图收发器芯片的4脚R)是直连的,就是TX连接TX,RX连接RX,千万别把TX和RX连接在一起了,这个和串口里的交叉连接不是一回事。当年就因为这个小问题,我在一个客户那里折腾了老半天。

ii) 收发器出来的CANH和CANL之间有一个120欧姆电阻,CAN总线结构如下,这个120欧姆电阻只需要在两侧的节点上加就行,用来保证整个总线的阻抗匹配。这个得注意,虽然有时不加也能通信,但是还是得按照CAN总线的要求加上,不然通信会不稳定的。

2.2.软件

1) Uboot继续使用之前文章用的,无需改动。

2) Kernel在上一篇基础上,要做一定的修改。

3) Rootfs在上一篇用Buildroot生成的基础上,要做一定的修改。

3.内核配置

  • 内核CAN配置

4.Buildroot配置

  • iproute2配置
  • 使能can-utils工具,用来支持candump/cansend命令
  • socketcand配置

5.收发测试

5.1.命令行调试

将上述修改后的内核和文件系统下载到板子里启动后,

1) ifconfig -a 查看全部接口,可以看到can0和can1接口

2) 输入下面两条指令

ip link set can0 up type can bitrate 500000

ip link set can1 up type can bitrate 500000

ifconfig 可以看到两个can接口

下面的两条指令完成can0接收,can1发送,可以看到收发正常

candump can0 &

cansend can1 888#11223344

如果也让can1接收,通过can0或者can1发送,两个can口都可以接收到数据。

5.2.C代码实现

1) 代码实现的功能是,先通过can0发送一串数据,然后不断接收数据并打印。完整代码见百度网盘。

2)执行can_demo程序,可以看到can1会收到can0发送的数据

如果通过cansend can1 12345678#1122334455 发送数据

程序会打印出接收到的数据:

里面有一个重要的数据结构说明如下:

/**
 * struct can_frame - basic CAN frame structure
 * @can_id:  CAN ID of the frame and CAN_*_FLAG flags, see canid_t definition
 * @can_dlc: frame payload length in byte (0 .. 8) aka data length code
 * N.B. the DLC field from ISO 11898-1 Chapter 8.4.2.3 has a 1:1
 * mapping of the 'data length code' to the real payload length
 * @data:    CAN frame payload (up to 8 byte)
 */
struct can_frame {
	canid_t can_id;  /* 32 bit CAN_ID + EFF/RTR/ERR flags */
	__u8    can_dlc; /* frame payload length in byte (0 .. CAN_MAX_DLEN) */
	__u8    data[CAN_MAX_DLEN] __attribute__((aligned(8)));
};
/*
 * Controller Area Network Identifier structure
 *
 * bit 0-28	: CAN identifier (11/29 bit)
 * bit 29	: error message frame flag (0 = data frame, 1 = error message)
 * bit 30	: remote transmission request flag (1 = rtr frame)
 * bit 31	: frame format flag (0 = standard 11 bit, 1 = extended 29 bit)
 */
typedef __u32 canid_t;
#define CAN_MAX_DLEN 8

6.结束语

本篇为大家介绍了Linux下CAN接口的简单使用,欢迎大家多交流,可以在网页下方留言讨论,或者发邮件:Topsemic@sina.com ,微信公众号如下,欢迎关注:

本期相关的资料在百度网盘,链接:

https://pan.baidu.com/s/1BBoOEpEaUiOjgjPwctQHlw  提取码:97sc

里面包含如下内容:

本系列往期文章见:

1:Linux学习系列一:开发环境搭建

2:Linux 学习系列二:运行 Hello World

3:Linux学习系列三:uboot编译下载

4:Linux学习系列四:Kernel编译下载

5:Linux学习系列五:Nand Flash根文件系统制作

6:Linux学习系列六:操作GPIO

7:Linux学习系列七:操作UART

8:Linux学习系列八:操作网口

9:Linux学习系列九:使用WIFI

7.参考资料

  1. https://blog.csdn.net/lybhit/article/details/78663347
  2. https://blog.csdn.net/jirryzhang/article/details/79417986
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