By Toradex秦海
1). 简介
随着嵌入式设备的发展，由于部署更灵活应用方便等特性，原本在网络应用中广泛使用的docker技术也慢慢在一些嵌入式设备中应用，因此本文就基于嵌入式ARM平台使用集成docker技术的Liinux系统来测试CAN通信功能。
本文所演示的平台来自于Toradex Colibri iMX8X ARM嵌入式平台，这是一个基于NXP iMX8X ARM处理器，支持Cortex-A35和Coretex-M4架构的计算机模块平台。
2. 准备
a). Colibri iMX8X 2GB WB IT ARM核心版配合Colibri Evaluation 载板，连接调试串口UART1（载板X27）到开发主机方便调试。
b). Colibri iMX8X 通过Toradex Easy Installer 安装包含Docker支持的Torizon Linux操作系统，目前最新的monthly发布 TorizonCore 5.1.0-devel-202012+build.6
c). Apalis iMX8QM 4GB WB IT ARM核心版配合Ioxra 载板，连接调试串口UART1（载板X22）到开发主机方便调试。
d). Apalis iMX8QM同样通过Toradex Easy Installer安装标准嵌入式Linux 用于CAN接口测试时候对接，系统版本为Linux Reference Multimedia 5.1.0-devel-202012
3). 测试系统配置
a). Colibri iMX8X CAN接口对应管脚说明如下，本文测试使用FlexCAN1接口
b). 测试系统如下硬件连接将Colibri iMX8X CAN1和Apalis iMX8QM CAN0接口进行连接
./ 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). Colibri iMX8X TorizonCore linux系统默认使能的是Colibri Evaluation Board载板上面的MCP2515 SPI CAN接口，需要通过如下device tree overlay配置修改为iMX8X的两个FlexCAN接口
./ device tree overlay的基本说明请参考这里，编译方法请参考这里。
./ overlay 源文件请参考如下链接
https://gitee.com/simonqin09/colibri_imx8x_flexcan/blob/master/colibri-imx8x_enable_flexcan_overlay.dts
./ 将上述源文件编译好的overlay文件（可以从这里下载）根据这里的说明部署到Colibri iMX8X上
4). 部署CAN测试Docker image
a). 首先参考这里的说明在开发PC上面配置Docker编译环境
b). 在开发PC创建如下Dockerfile 用于进行CAN测试
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ARG IMAGE_ARCH=arm64v8
# Use the parameter below for Arm 32 bits (like iMX6 and iMX7)
# ARG IMAGE_ARCH=arm32v7
FROM torizon/$IMAGE_ARCH-debian-shell:1.0
WORKDIR /home/torizon
RUN apt-get -y update && apt-get install -y \
nano \
python3 \
python3-pip \
python3-setuptools \
git \
iproute2 \
can-utils \
net-tools \
vim \
python3-can \
&& apt-get clean && apt-get autoremove && rm -rf /var/lib/apt/lists/*
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c). 如下编译并打包成离线Docker image文件，当然也可以上传到dockerhub上面通过在线的方式在设备安装
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$ docker build -t can-test-torizon .
$ docker save -o can-test-torizon.tar can-test-torizon
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e). 将上面打包好的docker image复制到Colibri iMX8x设备上面，并安装并运行
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### load docker image
$ docker load -i can-test-torizon.tar
### check docker image
$ docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
can-test-torizon latest 3f1a2122de1c 10 minutes ago 236MB
### run docker image
$ docker run -it --rm --name=can-test-torizon --net=host --cap-add="NET_ADMIN" -v /dev:/dev -v /tmp:/tmp -v /run/udev/:/run/udev/ can-test-torizon
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5). CAN通讯测试
a). 在上述Colibri iMX8x启动的docker image里面使能can1接口
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### set can1 interface up
/home/torizon# ip link set can1 type can bitrate 1000000
/home/torizon# ip link set can1 up
### check can1 interface
/home/torizon# ifconfig can1
can1: flags=193
unspec 00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00 txqueuelen 10 (UNSPEC)
RX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
device interrupt 69
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b). 继续在docker image里面创建如下”can-test.sh”脚本用于间隔50ms连续发送CAN标准包
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#!/bin/bash
for ((i=1; i<=20; i++))
do
cansend can1 01F#1122334455667788
sleep 0.05
done
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c). 在Apalis iMX8QM Linux下运行下面命令使能can0接口并准备进行CAN包接收
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root@apalis-imx8:~# ip link set can0 type can bitrate 1000000
root@apalis-imx8:~# ip link set can0 up
root@apalis-imx8:~# candump can0
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d). 在colibri imx8x docker内执行上面创建的脚本发送CAN包
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/home/torizon# chmod +x can-test.sh
/home/torizon# ./can-test.sh
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e). Apalis iMX8QM接收到对应的CAN包
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root@apalis-imx8:~# candump can0
can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
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f). 将发送和接收互换后测试也同样结果
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### Apalis iMX8QM 发送
root@apalis-imx8:~# ./can-test.sh
### Colibri iMX8x接收
/home/torizon# candump can1
can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
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6). 总结
本文使用NXP iMX8X嵌入式平台配合嵌入式Linux 和Docker平台测试CAN通信，相比原生CAN通信，利用Docker技术可以更灵活的用包管理方式安装所需的组件，同时在不同平台迁移也相对更简单，但需要注意的是在Docker环境下访问主机外设需要对cgroup权限做正确的设置以保证可以顺利加载。