嵌入式Linux下CAN接口调试

2019-07-12 16:32发布

By Toradex秦海 1). 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 iMX6D ARM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。   2. 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。   3). 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 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     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 --------------------------     4). 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程序代码请见如下: https://github.com/simonqin09/cantest/blob/master/cantest.c ./ 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 --------------------------   5). 总结 利用SocketCAN可以非常方便的在Linux下使用CAN总线,另外CAN总线也支持同时发送并接收,这里就不做演示了。