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嵌入式Linux下CAN接口调试

  • 关键词:ARM,Linux,CAN
  • 作者:Toradex秦海
  • 摘要: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。

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NXPiMX6系列ARM处理器,支持双核心Cortex-A9。


2. 准备

a). ColibriiMX6DL ARM核心版配合ColibriEva 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). ApalisiMX6D 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 LinuxRelease 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FlexCANRX/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 UtilitiesCAN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ColibriiMX6 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 typecan bitrate 500000                  

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

/*也可以通过ifconfig up/downCAN接口*/

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

/*ip –details查看CAN总线状态*/

root@colibri-imx6:~# ip -details link showcan1                                

3: can1:mtu16 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-point0.866

   tq 133 prop-seg 6 phase-seg16 phase-seg2 2 sjw 1

   flexcan: tseg1 4..16 tseg22..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:mtu16 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-point0.866

   tq 133 prop-seg 6 phase-seg16 phase-seg2 2 sjw 1

   flexcan: tseg1 4..16 tseg22..8 sjw 1..4 brp 1..256 brp-inc 1

   clock 30000000

   re-started bus-errorsarbit-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ColibriiMX6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                            

[8] 11 22 33 44 55 66 7788

/*Colibri iMX6*/

cansend can1 -e -i 0x1F 0x11 0x22 0x33 0x440x55 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ColibriiMX6上面使用can1接口,同时ApalisiMX6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CANbus,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 0x88Sent 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。

发布时间:2017年5月23日 15:14  人气:   审核编辑(王静)
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