SocketCAN 设备快速入门

此示例说明如何在 Linux® 终端中识别、设置和配置 SocketCAN 设备，然后使用 Vehicle Network Toolbox™ 从 MATLAB® 访问它们。

配置 SocketCAN 设备需要系统 (sudo) 特权。此示例使用两个支持 SocketCAN 的 CAN/CAN FD 设备（can0 和 can1），它们以环回模式相连接。

识别 Linux 系统上的 SocketCAN 设备

对于与 CAN/CAN FD 相关联的 SocketCAN 本机接口，硬件设备会在 Linux 网络层将其注册为 can0、can1、can2 等。当您将 SocketCAN 设备插入 Linux 系统时，Linux 内核会加载对应的设备驱动程序，并且 Linux 网络层会创建与该设备对应的 CAN 网络接口（例如 can0）。

要查看系统上支持 SocketCAN/CAN FD 的可用硬件设备列表，请在 Linux 终端中运行以下命令：

ip -details link show type can

这将列出系统上所有受支持的硬件 CAN/CAN FD 设备：

% ip -details link show type can
7: can0: <NOARP,ECHO> mtu 16 qdisc pfifo_fast state DOWN mode DEFAULT group default qlen 10
    link/can  promiscuity 0 minmtu 0 maxmtu 0 
    can state STOPPED (berr-counter tx 0 rx 0) restart-ms 0 
	  bitrate 500000 sample-point 0.875 
	  tq 12 prop-seg 69 phase-seg1 70 phase-seg2 20 sjw 1
	  pcan_usb_pro_fd: tseg1 1..256 tseg2 1..128 sjw 1..128 brp 1..1024 brp-inc 1
	  pcan_usb_pro_fd: dtseg1 1..32 dtseg2 1..16 dsjw 1..16 dbrp 1..1024 dbrp-inc 1
	  clock 80000000 numtxqueues 1 numrxqueues 1 gso_max_size 65536 gso_max_segs 65535 
8: can1: <NOARP,ECHO> mtu 16 qdisc pfifo_fast state DOWN mode DEFAULT group default qlen 10
    link/can  promiscuity 0 minmtu 0 maxmtu 0 
    can state STOPPED (berr-counter tx 0 rx 0) restart-ms 0 
	  bitrate 500000 sample-point 0.875 
	  tq 12 prop-seg 69 phase-seg1 70 phase-seg2 20 sjw 1
	  pcan_usb_pro_fd: tseg1 1..256 tseg2 1..128 sjw 1..128 brp 1..1024 brp-inc 1
	  pcan_usb_pro_fd: dtseg1 1..32 dtseg2 1..16 dsjw 1..16 dbrp 1..1024 dbrp-inc 1
	  clock 80000000 numtxqueues 1 numrxqueues 1 gso_max_size 65536 gso_max_segs 65535

根据连接的网络设备数量和 CAN 设备类型，您的输出可能会有所不同。

如果连接的设备没有显示，可能是 Linux 网络层检测不到该设备，需要针对供应商加载设备特定的 CAN 模块。您可以使用 modprobe 命令加载供应商特定的 CAN 模块。例如，要加载 Kvaser CAN 模块，请运行 % sudo modprobe kvaser_usb。如果已连接的 CAN 设备仍无法列出，请联系您的设备供应商寻求帮助。

配置 SocketCAN 设备

在识别要与 SocketCAN 结合使用的 CAN 设备后，可以根据您的需求配置这些设备。此处列出了标准 CAN 和 CAN FD 设备设置。

要为 CAN 通信设置 can0 设备，请执行以下命令：

sudo ip link set can0 type can bitrate 500000

要为 CAN FD 通信设置 can1 设备，请执行以下命令：

sudo ip link set can1 type can bitrate 500000 sample-point 0.75 dbitrate 4000000 dsample-point 0.8 fd on

在设备配置过程中，您还可以修改 SocketCAN - 控制器局域网页中显示的其他参数。

创建虚拟 SocketCAN 设备（可选）

您还可以使用 SocketCAN 创建虚拟通道。创建一个虚拟 SocketCAN 通道 vcan0。

sudo ip link add dev vcan0 type vcan

要可视化 CAN/CAN FD 支持的可用 SocketCAN 虚拟接口，请运行以下命令：

ip -details link show type vcan

使配置的设备在线

MATLAB 和 Simulink® 只会列出配置正确并且在线的 SocketCAN 设备。使配置的硬件设备在线。

sudo ip link set up can0
sudo ip link set up can1

使配置的虚拟设备在线。

sudo ip link set up vcan0

与 SocketCAN 设备通信

设置 SocketCAN 设备并使其在线后，您可以像使用任何其他支持 CAN/CAN FD 的设备一样，通过 MATLAB 和 Simulink 使用它们进行 CAN 通信。

要可视化正确配置的 SocketCAN 设备，请在 MATLAB 中调用 canChannelList。

canChannelList

ans=5×6 table
      Vendor         Device       Channel    DeviceModel    ProtocolMode     SerialNumber
    ___________    ___________    _______    ___________    _____________    ____________

    "MathWorks"    "Virtual 1"        1       "Virtual"     "CAN, CAN FD"        "0"     
    "MathWorks"    "Virtual 1"        2       "Virtual"     "CAN, CAN FD"        "0"     
    "SocketCAN"    "can0"           NaN       ""            "CAN"                "0"     
    "SocketCAN"    "can1"           NaN       ""            "CAN, CAN FD"        "0"     
    "SocketCAN"    "vcan0"          NaN       "Virtual"     "CAN, CAN FD"        "0"

canFDChannelList

ans=4×6 table
      Vendor         Device       Channel    DeviceModel    ProtocolMode     SerialNumber
    ___________    ___________    _______    ___________    _____________    ____________

    "MathWorks"    "Virtual 1"        1       "Virtual"     "CAN, CAN FD"        "0"     
    "MathWorks"    "Virtual 1"        2       "Virtual"     "CAN, CAN FD"        "0"     
    "SocketCAN"    "can1"           NaN       ""            "CAN, CAN FD"        "0"     
    "SocketCAN"    "vcan0"          NaN       "Virtual"     "CAN, CAN FD"        "0"

通过将供应商名称指定为 SocketCAN 并将设备名称指定为 can0 和 can1，使用 canChannel 创建一个 CAN 通道来传输和接收 CAN 报文。

ch1 = canChannel('SocketCAN','can0')

ch1 = 
  Channel with properties:

   Device Information
           DeviceVendor: 'SocketCAN'
                 Device: 'can0'
           ProtocolMode: 'CAN'

   Status Information
                Running: 0
      MessagesAvailable: 0
       MessagesReceived: 0
    MessagesTransmitted: 0
       InitialTimestamp: [0×0 datetime]
          FilterHistory: 'Standard ID Filter: Allow All | Extended ID Filter: Allow All'

   Channel Information
              BusStatus: 'ERROR-ACTIVE'
      ReceiveErrorCount: 0
     TransmitErrorCount: 0
               BusSpeed: 500000

   Other Information
               Database: []
               UserData: []

ch2 = canChannel('SocketCAN','can1')

ch2 = 
  Channel with properties:

   Device Information
           DeviceVendor: 'SocketCAN'
                 Device: 'can1'
           ProtocolMode: 'CAN'

   Status Information
                Running: 0
      MessagesAvailable: 0
       MessagesReceived: 0
    MessagesTransmitted: 0
       InitialTimestamp: [0×0 datetime]
          FilterHistory: 'Standard ID Filter: Allow All | Extended ID Filter: Allow All'

   Channel Information
              BusStatus: 'ERROR-ACTIVE'
      ReceiveErrorCount: 0
     TransmitErrorCount: 0
               BusSpeed: 500000

   Other Information
               Database: []
               UserData: []

使用 canMessage 创建一条 CAN 报文进行传输。

message = canMessage(250, false, 8);
message.Data = ([45 213 53 1 3 213 123 43]);

使用 start 命令将通道设置为在线状态。

start(ch1);
start(ch2);

在本例中，can0 和 can1 硬件设备以环回模式连接，使用 transmit 函数在 ch1 上传输。

transmit(ch1,message);

使用 receive 函数接收来自通道的所有可用报文。

rxMsg = receive(ch2,Inf,"OutputFormat","timetable");
head(rxMsg)

       Time       ID     Extended       Name                   Data                Length      Signals       Error    Remote
    __________    ___    ________    __________    ____________________________    ______    ____________    _____    ______

    2.2614 sec    250     false      {0×0 char}    {[45 213 53 1 3 213 123 43]}      8       {0×0 struct}    false    false

将通道设置为离线。

stop(ch1);
stop(ch2);

关闭在线设备

完成使用 SocketCAN 设备后，在 Linux 终端中关闭在线设备。

sudo ip link set down can0
sudo ip link set down can1
sudo ip link set down vcan0

在 MATLAB 执行期间，如果您要更改任何 CAN 设备参数，请关闭设备、更改参数，然后再次使设备在线。这也会重置 CAN 设备。