CAN

• 使用 CSMA/CD 方法和逐位竞争机制在位级别感知总线并传输消息。
• 每条消息都被分配一个优先级。优先级最高的消息始终控制总线仲裁。由于仲裁基于位，因此存在显性和隐性位电平。
• 任何节点都可以随时发送数据，没有主从节点之分。
• 所有数据都通过两条（差分对）线路传输：CAN_H 线和 CAN_L 线。
• CAN 节点使用位同步进行同步，其中每个位时间被划分为四个时间份额（time quanta）段。
• 通过基于消息的协议实现多个节点之间的通信，无需大量布线。
• 通过包括检测、发信和纠正在内的错误管理来确保数据安全。

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CAN 功能

• 基于优先级的多控制器总线访问
• 基于内容的非破坏性仲裁
• 通过全帧传输进行广播
• 通过接收过滤进行多播帧传输
• 远程数据请求
• 配置灵活性
• 全网络数据一致性
• 错误检测和错误发信
• 自动重传在传输过程中失去仲裁、缺少应答或遇到错误的帧
• 识别节点临时错误与永久性节点故障之间的差异，并自动停用故障节点

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CAN 架构

图：CAN 架构

图：CAN 软件栈

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CAN API

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CAN 示例和工具

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CAN 分析仪 - PCAN-USB FD

• PCAN-View GUI 工具
  • 提供根据用户需求嗅探和发送 CAN 数据包的便捷方式。
  • 在开发和测试期间监控和调试 CAN 数据包。
• PCAN-USB FD 接口
  • 可轻松连接到 CAN FD 和 CAN 网络。
  • 紧凑的塑料外壳，适用于移动应用。
  • 高达 500 V 的电气隔离将 PC 与 CAN 总线解耦。
• CAN FD 标准
  • 具有更高的数据传输带宽。
  • 每个 CAN FD 帧最多可传输 64 个数据字节（而不是 8 个）。
  • 支持高达 12 Mbit/s 的比特率。
  • 向下兼容 CAN 2.0 标准。
  • CAN FD 节点可插入现有 CAN 网络，无需 CAN FD 扩展。

1. 连接到 DB9 连接器。
   • PCAN 上有一个 DB9 连接器，任何标准 DB9 连接器都可以插入其中。
2. 连接到 Qualcomm 设备。
   • 引出 CAN_H、CAN_L 和 GND 线。
   • 将这些线连接到两个 120 Ω 的终端电阻。
3. 连接 CAN_H、CAN_L 和接地。

图：CAN 连接

4. 连接外部终端电阻。

图：CAN 终端电阻

图：CAN USB FD、外部电阻和设备连接

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启动 CAN 接口

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发送和接收数据

• 使用 11 位 ID 发送数据
  cansend can0 7AF#11.22.33.44.55.66.aa.ff
  
• 使用 29 位 ID 发送数据
  cansend can0 111FFFFF#aa.00.cc.aa.33.61.aa.ab
  
• 查看 can0 节点上当前传入的数据
  candump can0
  

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配置 CAN 接口

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初始化硬件

static struct spi_driver mcp251xfd_driver = {
    .driver = {
        .name = DEVICE_NAME,
        .pm = &mcp251xfd_pm_ops,
        .of_match_table = mcp251xfd_of_match,
    },
    .probe = mcp251xfd_probe,
    .remove = mcp251xfd_remove,
    .id_table = mcp251xfd_id_table,
};
 
static int mcp251xfd_probe(struct spi_device *spi)
{
    struct net_device *ndev;
    struct mcp251xfd_priv *priv;
[..]
ndev = alloc_candev(sizeof(struct mcp251xfd_priv),
                MCP251XFD_TX_OBJ_NUM_MAX);
    if (!ndev)
        return -ENOMEM;
 
    SET_NETDEV_DEV(ndev, &spi->dev); // The SPI node is set as the parent node to the network device. 
 
    ndev->netdev_ops = &mcp251xfd_netdev_ops;
[..]
    err = mcp251xfd_register(priv);
};

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调试 CAN 问题

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CAN 示例