Rockchip系列之深度分析CAN接口系列(1)

调试can的时候可以买一些设备 帮助我们验证, 这些设备都有上位机软件的, 以下是我用过的型号。

CAN总线分析仪睿紫版CA105/CA105G

六叶树USBCAN2(高配版)  //性价比最高

USB-CAN200 Adapter

Rockchip CAN和CAN FD开发

驱动

驱动文件所在位置：

• CAN：drivers/net/can/rockchip/rockchip_can.c
• CAN FD：drivers/net/can/rockchip/rockchip_canfd.c

DTS 节点配置

主要参数：

• Interrupts
• Clock
• Pinctrl

CAN示例：

这个地方有个坑 需要注意, 如果你第一次搞can , 一定要区分自己要调can还是canfd , 因为这个dtsi 里面默认是canfd , 如果你调can 会导致通信不了 注意这个细节。

rockchip,can-1.0 和 rockchip,canfd-1.0 (没记错的话)

1.  can0: can@fe570000 {
2.   compatible = "rockchip,can-1.0";
3.   reg = <0x0 0xfe570000 0x0 0x1000>;
4.   interrupts = <0 1 4>;
5.   clocks = <&cru 321>, <&cru 320>;
6.   clock-names = "baudclk", "apb_pclk";
7.   resets = <&cru 341>, <&cru 340>;
8.   reset-names = "can", "can-apb";
9.   tx-fifo-depth = <1>;
10.   rx-fifo-depth = <6>;
11.   status = "disabled";
12.  };
13. 
14.  can1: can@fe580000 {
15.   compatible = "rockchip,can-1.0";
16.   reg = <0x0 0xfe580000 0x0 0x1000>;
17.   interrupts = <0 2 4>;
18.   clocks = <&cru 323>, <&cru 322>;
19.   clock-names = "baudclk", "apb_pclk";
20.   resets = <&cru 343>, <&cru 342>;
21.   reset-names = "can", "can-apb";
22.   tx-fifo-depth = <1>;
23.   rx-fifo-depth = <6>;
24.   status = "disabled";
25.  };

内核配置

CAN示例：

这个地方需要注意了 clock-rates 会影响can部分波特率无法通信 , 这个计算有点复杂 我不是搞硬件很难理解。但大家调试的时候需要注意!

1. &can1 {
2.         assigned-clocks = <&cru CLK_CAN1>;
3.         assigned-clock-rates = <200000000>;
4.         pinctrl-names = "default";
5.         pinctrl-0 = <&can1m0_pins>;
6.         status = "okay";
7. };
8. 
9. &can2 {
10.         assigned-clocks = <&cru CLK_CAN2>;
11.         assigned-clock-rates = <200000000>;
12.         pinctrl-names = "default";
13.         pinctrl-0 = <&can2m0_pins>;
14.         status = "okay";
15. };

通信测试工具

使用的通信测试工具为canutils，包含5个独立的程序：

• cansend：往指定的 CAN 或 CAN FD 总线接口发送指定的数据(常用)
• candump：从 CAN 或 CAN FD 总线接口接收数据并以十六进制形式打印到标准输出(常用)
• canconfig：配置 CAN 或 CAN FD 总线接口的参数，主要是波特率和模式
• canecho：把从 CAN 或 CAN FD 总线接口接收到的所有数据重新发送到 CAN 或 CAN FD 总线接口
• cansequence：往指定的 CAN 或 CAN FD 总线接口自动重复递增数字

常用命令接口

1. ip link set canX down    //关闭can设备；
2. ip link set canX up      //开启can设备；
3. ip -details link show canX     //显示can设备详细信息；
4. candump canX       //接收can总线发来数据；
5. ifconfig canX down       //关闭can设备，以便配置;
6. ip link set canX up type can bitrate 250000 //设置can波特率
7. conconfig canX bitrate + 波特率；
8. canconfig canX start     //启动can设备； 
9. canconfig canX ctrlmode loopback on //回环测试；
10. canconfig canX restart    // 重启can设备；
11. canconfig canX stop     //停止can设备；
12. canecho canX      //查看can设备总线状态；
13. cansend canX --identifier=ID+数据   //发送数据；
14. candump canX --filter=ID：mask //使用滤波器接收ID匹配的数据

遇到的大坑

问题1:部分波特率无法正常通讯

Rockchip CAN 部分波特率收发不正常解决思路_一歲抬頭的博客-CSDN博客

Linux(4)USB CAN调试笔记_linux usbcan_一歲抬頭的博客-CSDN博客

一般调试can 都是遇到波特率无法通信 , 收发不正常 等。

先检查dtsi , clock频率 , 可以参考我上面的博客解决 搞不定给我留言。

问题2:低于50K波特率不能设置

在使用Linux/Android的CAN可能会遇到"RTNETLINK answers: Math argument out of domain of func"这样的错误信息。这个错误通常表示试图设置的参数超出了函数所能接受的范围。

首先，需要了解这个错误信息的来源。"RTNETLINK answers: Math argument out of domain of func"这个错误信息是由Linux内核的网络子系统生成的。当执行一个网络命令（如 "ip link set"）时，这个命令会通过RTNETLINK接口与内核的网络子系统进行通信。如果命令的参数超出了函数所能接受的范围，网络子系统就会返回这个错误信息。

这个错误信息是在执行ip link set can0 type can bitrate 5000命令时生成的。这个命令是用于设置CAN接口的比特率的。发现，当尝试设置一个不支持的波特率（如40k）时，就会看到这个错误信息。

 can0: can@fe570000 {
  compatible = "rockchip,can-1.0";
  reg = <0x0 0xfe570000 0x0 0x1000>;
  interrupts = <0 1 4>;
  clocks = <&cru 321>, <&cru 320>;
  clock-names = "baudclk", "apb_pclk";
  resets = <&cru 341>, <&cru 340>;
  reset-names = "can", "can-apb";
  tx-fifo-depth = <1>;
  rx-fifo-depth = <6>;
  status = "disabled";
 };
 
 can1: can@fe580000 {
  compatible = "rockchip,can-1.0";
  reg = <0x0 0xfe580000 0x0 0x1000>;
  interrupts = <0 2 4>;
  clocks = <&cru 323>, <&cru 322>;
  clock-names = "baudclk", "apb_pclk";
  resets = <&cru 343>, <&cru 342>;
  reset-names = "can", "can-apb";
  tx-fifo-depth = <1>;
  rx-fifo-depth = <6>;
  status = "disabled";
 };

在Linux内核的源代码./kernel/drivers/net/can/dev.c中找到了一个可能的原因。在can_calc_bittiming函数中，有一个名为CAN_CALC_MAX_ERROR的常量，这个常量定义了比特率误差的最大允许值。当函数计算出的比特率误差超过这个值时，就会返回-EDOM错误。

-------------以上是我的分析 至于上面分频 时间段 我理解不了,硬件告诉我的。-------------

这个函数的主要工作是通过遍历所有可能的时间段（tseg）和比特率预分频器（brp）的值，来找到使比特率误差和采样点误差最小的比特定时参数。如果的硬件或驱动不支持需要的波特率，那么这个函数可能就无法找到一个满足所有限制的比特定时参数，从而返回-EDOM错误。

如果想让的系统支持5k、10k等较低的波特率，可能需要修改CAN控制器的驱动或者硬件的设置。具体的修改方法取决于的硬件和驱动的具体情况。可能需要查阅的硬件和驱动的文档，看看它们支持哪些波特率，以及如何设置波特率。如果的硬件和驱动不支持需要的波特率，可能需要修改驱动的代码，或者更换支持需要的波特率的硬件或驱动。

CAN 控制器局域网

CAN是一种串行通信协议，用于微控制器和设备之间的通信，无需主机。CAN是一种消息传递协议，具有优先级排序，它不是寻址协议。 CAN是半双工系统，因为在任何时候都只有一个设备（节点）可以传输。当传输冲突时，ID号码较低的节点优先。

工作原理

在CAN通信中，传输速率最高可以达到1Mbps。在CAN总线上，有两条信号线，一条是CAN_H，另一条是CAN_L。两条线上的电压差表示数据位。如果两条线上的电压差为0V，这被认为是一个"偏置1"或"空闲"。如果电压差为2V，那么就是"偏置0"或"主动"。CAN总线采用差分信号，这使其在噪声环境中具有较好的抗干扰能力。

CAN FD 控制器局域网带有灵活数据速率

CAN FD是CAN的一个扩展，增加了数据帧长度，并改善了数据传输速率。其主要改进在于，数据字段长度最大可达64字节，并且数据字段的比特率可比仲裁字段的比特率高。

工作原理

CAN FD也使用差分信号，但在通信过程中有两个不同的比特率，一个用于仲裁阶段，另一个用于数据发送。这意味着，在仲裁阶段（包括优先级、RTR位、IDE位和CRC序列）结束后，数据阶段可以以更高的速率进行传输。这样，CAN FD在保持CAN的原有特性（例如，优先级、可靠性、错误检测）的同时，提高了数据传输的效率。

下表比较了CAN和CAN FD的主要特性：

参考文档:

<Rockchip Can 开发文档>

<Rockchip CAN FD 开发文档>

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