【树莓派5测评】 07.玩转CAN通讯

stm1024

树莓派的40 PIN标准，一直是经典的针脚定义，不光自己产品线延续这种针脚定义，甚至还影响了其他的各种派开发板。
而CAN（controller area network,控制器局域网络）作为一种十分常见的通讯协议，在汽车和工业控制中得到了很多应用，树莓派自然也支持。
不过想要通过树莓派进行CAN通讯，存在一个小问题是树莓派开发板并没有数据链路层，也就是我们通常所说的PHY，翻出了以前树莓派4B时候的一个HAT，介绍如何通过树莓派进行数据通讯。
用到的帽子（HAT）是微雪的RS485 CAN HAT，具备CAN功能，使用微芯半导体的SPI接口CAN控制器MCP2515，搭配的CAN收发器是德州仪器的SN65HVD230，支持CAN 2.0A和CAN2.0B，好处是树莓派通过SPI接口连接芯片，对于树莓派使用该芯片不需要编写驱动，只需要打开设备树中的内核驱动即可使用，缺点是由于使用的是MCP2515，因此不支持CAN-FD，虽然有点小遗憾，但是在大部分情况下还是可以满足要求的。
HAT长这样：

针脚定义的话，靠近凤凰端子那一侧是1，靠近晶振那一侧是40，因此安装方式如下：

软件环境准备工作如下：
1. 安装lgpio
脚本命令如下：

1. wget https://github.com/joan2937/lg/archive/master.zip
   
2. unzip master.zip
   
3. cd lg-master
   
4. sudo make install

复制代码

2. 配置config.txt
注意：config.txt现在位于/boot/firmware/目录下，而不是之前的/boot目录下。
通过nano打开该文件：

1. sudo nano /boot/firmware/config.txt

复制代码

然后再最后添加两行：

1. dtparam=spi=on
   
2. dtoverlay=mcp2515-can0,oscillator=12000000,interrupt=25,spimaxfrequency=2000000

复制代码

保存退出。

3. 确认打开SPI外设

在树莓派配置中通过Preference下面的Respberry Pi Configuration打开对话框，确认SPI外设是打开的，如下图所示：

4. 安装CAN-utils同样使用socketCAN，因此需要安装CAN-Utils，脚本命令如下：

1. sudo apt-get install can-utils

复制代码

都搞完以后，reboot重启树莓派。

5. 启动CAN并检查
使用如下命令配置并启动CAN：

1. sudo ip link set can0 up type can bitrate 100000

复制代码

然后通过ifconfig确认：

1. ifconfig can0

复制代码

表明CAN0设置成功。

6. 测试
接下来可以测试CAN通讯了，需要一个CAN采集卡及其运行在Windows系统的上位机程序，连接好线路以后，测试如下。
在一个终端中使用cangen，生成随机CAN报文：

1. cangen can0 -g 1000

复制代码

然后打开一个新的终端，在其中打开candump：

1. candump can0

复制代码

最后打开Windows环境下的上位机程序，由于前面配置的波特率为100kbps，因此上位机程序也要做相应的配置，运行结果如下：

可见CAN报文的发送是很成功的，也可以将cangen终端关掉，然后在WindowsCAN上位机程序中发送报文，这是candump就可以显示接收到的报文了。