嵌入式Linux下CAN接口调试

姓名:殷晨阳

转载自电子发烧友论坛,有改动。

【嵌牛导读】:CAN总线是嵌入式设备中常用的接口之一,利用SocketCAN可以非常方便的在Linux下使用CAN总线。本文在Linux系统下对CAN接口的调试进行了演示,并给出了部分的代码。

【嵌牛鼻子】:CAN接口;ip link命令

【嵌牛提问】:如何控制发送完数据之后CAN的输入和输出的终止?

如何做到CAN总线的同时发送和接收?

【嵌牛正文】:

一、简介

CAN(Controller Area Network)总线是嵌入式设备最为常用的接口之一,常用于汽车以及工业自动化等嵌入式领域,因此本文就基于嵌入式Linux演示使用CAN总线进行通讯测试。

本文所演示的平台来自于Toradex Colibri iMX6DL和Apalis iMX6DARM嵌入式平台,这两个平台是都是基于NXP iMX6系列ARM处理器,支持双核心Cortex-A9。

二、准备

a). Colibri iMX6DL ARM核心版配合Colibri Eva Board V3.2B载板,连接调试串口到开发主机,同时配置好Ubuntu开发主机开发环境,具体操作方法可以参考这里。

b). Apalis iMX6D ARM核心板配合Ixora V1.0载板,连接调试串口到开发主机,同时配置好Ubuntu开发主机开发环境,具体操作方法可以参考这里。

c). Colibri iMX6DL和Apalis iMX6D系统使用Toradex Linux Release V2.6.1,下载和更新方法请参考这里。

d). Colibri iMX6DL提供了两路来自与iMX6DL芯片的CAN总线(FlexCAN)支持,不过这个不是Colibri系列兼容定义;Colibri Eva Board上面通过SPI总线基于MCP2515芯片扩展了而一路CAN总线接口,这个是整个Colibri兼容的;因此对于本文的测试系统,我们可以有三路CAN总线支持,具体的Pin定义请见如下,其他Colibri系列产品的定义情况请见这里。

./ FlexCAN定义

./ MCP2515原理图设计如下,在JP4&JP5跳线连接情况下X2 Top连接器连接的是MCP2515 CAN总线;当断开JP4&JP5跳线时候,可以使用连接线将FlexCAN RX/TX连接到X38来输出到X2 Top.

d). Colibri产品系列定义中CAN不是标准定义,因此针对Colibri系列产品使用CAN总线要根据版本情况对kernel或者device tree进行修改编译,下面针对Colibri iMX6DL V2.6.1版本进行配置,其他产品配置说明请参考这里。

./下载对应的V2.6.1 kernel源代码,具体下载和编译方法请参考这里。

./检查kernel config是否下面选项都已经配置,在V2.6.1版本下默认都已经配置。

--------------------------

CONFIG_CAN = y

CONFIG_CAN_RAW = y

CONFIG_CAN_BCM = y

CONFIG_CAN_DEV = y

CAN_FLEXCAN = y

CAN_MCP251X = y

--------------------------

./默认device tree只支持MCP2515 SPI CAN,通过如下修改device tree文件打开FlexCAN1和FlexCAN2,请注意在Toradex V2.7以上版本image中”&flexcan1”命名修改为”&can1”。

https://github.com/simonqin09/cantest/blob/master/flexcan.patch

e). Ixora载板CAN接口通过X20输出,Apalis iMX6D默认device tree已经支持FlexCAN1和FlexCAN2,无需做改动。

三、使用CAN Utilities对CAN接口进行测试

a). Linux系统通过SocketCAN层提供CAN支持,使得可以使用类似操作socket API函数来操作CAN总线,具体关于SocketCAN说明请见这里。

b). Colibri iMX6和Apalis iMX6默认image已经包含can-utils,可以直接使用;如下硬件连接将Colibri iMX6 FlexCAN1和Apalis iMX6 FlexCAN1进行连接

./ Colibri Eva Board JP4和JP5跳线断开,将X9连接器SODIMM_55和SODIMM_63管脚分别连接到X38连接器TX和RX插座。

./ Colibri Eva Board X2 Top DB9管脚2和7通过两端均配置120Ohm终端电阻的连线和Ixora载板X20管脚1和2连接。

c).使能FlexCAN接口,下面以Colibri iMX6为例,Apalis iMX6方法一致

--------------------------

root@colibri-imx6:~# ip link set can1 type can bitrate 500000

root@colibri-imx6:~# ip link set can1 up

/*也可以通过ifconfig up/down CAN接口*/

//root@colibri-imx6:~# ifconfig can1 up/down

/*ip–details查看CAN总线状态*/

root@colibri-imx6:~# ip -details link show can1

3: can1: mtu 16 qdisc pfifo_fast state UNKNOWN mode DE0

link/can  promiscuity 0

can state ERROR-ACTIVE (berr-counter tx 0 rx 0) restart-ms 0

bitrate 500000 sample-point 0.866

tq 133 prop-seg 6 phase-seg1 6 phase-seg2 2 sjw 1

flexcan: tseg1 4..16 tseg2 2..8 sjw 1..4 brp 1..256 brp-inc 1

clock 30000000

/* ip -details -statistics查看工作状态*/

root@colibri-imx6:~# ip -details -statistics link show can1

re-started bus-errors arbit-lost error-warn error-pass bus-off

0          0          0          0          0          0

RX: bytes  packets  errors  dropped overrun mcast

0          0        0       0       0       0

TX: bytes  packets  errors  dropped carrier collsns

0          0        0       0       0       0

--------------------------

d). FlexCAN接口发送接收测试,下面以Colibri iMX6发送,Apalis iMX6接收为例,另外一个方向方法一致

--------------------------

/*Apalis iMX6*/

root@apalis-imx6:~# candump can0

interface = can0, family = 29, type = 3, proto = 1

<0x0000001f> [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

/*Colibri iMX6*/

cansend can1 -e -i 0x1F 0x11 0x22 0x33 0x44 0x55 0x66 0x77 0x88

--------------------------

四、通过C程序操作CAN总线示例

a).首先同样需要使用ip link命令配置CAN接口bitrate并使能接口,这里同样在Colibri iMX6上面使用can1接口,同时Apalis iMX6上面使用can0接口。

b).测试c程序如下:

./程序执行包含两个变量,第一个变量为”-r”或者”-s”来制定接收或者发送,第二个变量为所要测试的CAN bus,如”can0”。

./具体以Colibri iMX6作为接收端,Apalis iMX6作为发送端测试程序运行结果如下:

--------------------------

// Colibri iMX6先运行接收命令

root@colibri-imx6:~# ./cantest -r can1

can port is can1

// Apalis iMX6然后运行发送命令

root@apalis-imx6:~# ./cantest -s can0

can port is can0

can0 ID=0x1f data length=8

0x11 0x22 0x33 0x44 0x55 0x66 0x77 0x88 Sent out

//此时Colibri iMX6上面接收数据情况如下,证明已经发送接收成功

root@colibri-imx6:~# ./cantest -r can1

can port is can1

can1 ID=0x1f data length=8

0x11 0x22 0x33 0x44 0x55 0x66 0x77 0x88

--------------------------

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