Ubuntu20.04 上启用 VCAN 用作本地调试

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一、启用本机的 VCAN​ 编辑

1.1  加载本机的 vcan

1.2  添加本机的 vcan0

1.3  查看添加的 vcan0

1.4  开启本机的 vcan0

1.5  关闭本机的 vcan0

1.6  删除本机的 vcan0

二、测试本机的 VCAN

2.1  CAN 发送数据 代码

2.2  CAN 接收数据 代码

2.3  CMakeLists.txt 代码

2.4  虚拟 CAN 收发测试

三、VCAN 的其它操作

3.1  启用 VCAN

3.2  关闭 VCAN

3.3  重启 VCAN

3.4  停止 VCAN

3.5  设备波特率

3.6  显示 VCAN 详情

3.7  VCAN 回环测试

3.8  发送 VCAN 数据

3.9  接收 VCAN 数据

3.10  查看 VCAN 状态

3.11  VCAN 数据过滤

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当没有CAN设备时，可使用 Ubuntu 的虚拟 CAN 进行通讯测试。

一、启用本机的 VCAN

  1.1 加载本机的 vcan

# 加载虚拟 CAN：
  sudo modprobe vcan

  1.2 添加本机的 vcan0

# 添加 VCAN0 到操作系统：
  sudo ip link add dev can0 type vcan

  1.3 查看添加的 vcan0

# 查看 CAN0 ：
  ifconfig -a

  1.4 开启本机的 vcan0

# 开启 CAN0 ：
  sudo ip lin

  1.5 关闭本机的 vcan0

# 关闭 CAN0 ：
  sudo ip link set dev can0 down

  1.6 删除本机的 vcan0

# 删除 CAN0 ：
  sudo ip link del dev can0

二、测试本机的 VCAN

  2.1 CAN 发送数据 代码

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

int main(int argc, char* argv[]) {
    int skt = socket(PF_CAN, SOCK_RAW, CAN_RAW);
    if (0 > skt) {
        perror("create socket error");
        return -1;
    }

    // 指定 can0 设备
    struct ifreq ifr = { 0 };
    strcpy(ifr.ifr_name, "vcan0");
    ioctl(skt, SIOCGIFINDEX, &ifr);

    struct sockaddr_can addr = { 0 };
    addr.can_family = AF_CAN;
    addr.can_ifindex = ifr.ifr_ifindex;

    // 将 can0 与套接字进行绑定
    int rv = bind(skt, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
    if (rv < 0) {
        perror("bind socket error");
        close(skt);
        return -2;
    }

    // 设置过滤规则：不接受任何报文、仅发送数据
    setsockopt(skt, SOL_CAN_RAW, CAN_RAW_FILTER, NULL, 0);

    // 发送数据
    struct can_frame frame = { 0 };
    frame.can_id = 0x123;
    frame.can_dlc = 6; {
        frame.data[0] = 0xA0;
        frame.data[1] = 0xB0;
        frame.data[2] = 0xC0;
        frame.data[3] = 0xD0;
        frame.data[4] = 0xE0;
        frame.data[5] = 0xF0;
    }

    unsigned short index = 0;
    while (true) {
        // 开始发送数据
        rv = write(skt, &frame, sizeof(frame));
        if (sizeof(frame) != rv) {
            perror("write can frame failed");
            break;
        } else {
            printf("send count : %d \n", ++index);
            sleep(1); // 1 second            
        }
    }

    close(skt);
    return 0;
}

  2.2 CAN 接收数据 代码

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

int main(int argc, char* argv[]) {
    int skt = socket(PF_CAN, SOCK_RAW, CAN_RAW);
    if (0 > skt) {
        perror("create socket error");
        return -1;
    }

    // 指定 can0 设备
    struct ifreq ifr = { 0 };
    strcpy(ifr.ifr_name, "vcan0");
    ioctl(skt, SIOCGIFINDEX, &ifr);

    struct sockaddr_can addr = { 0 };
    addr.can_family = AF_CAN;
    addr.can_ifindex = ifr.ifr_ifindex;

    // 将 can0 与套接字进行绑定
    int rv = bind(skt, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
    if (0 > rv) {
        perror("bind error");
        close(skt);
        return -2;
    }

    // 设置过滤规则
    // setsockopt(skt, SOL_CAN_RAW, CAN_RAW_FILTER, NULL, 0);

    // 接收数据
    struct can_frame frame = { 0 };
    while (true) {
        rv = read(skt, &frame, sizeof(struct can_frame));
        if (rv < 0) {
            perror("read can frame error");
            break;
        }

        // 校验是否接收到错误帧
        if (frame.can_id & CAN_ERR_FLAG) {
            printf("error can frame \n");
            break;
        }

        // 校验帧格式
        if (frame.can_id & CAN_EFF_FLAG) {
            printf("扩展帧 <0x%08x> ", frame.can_id & CAN_EFF_MASK);
        } else {
            printf("标准帧 <0x%03x> ", frame.can_id & CAN_SFF_MASK);
        }

        // 校验帧类型：数据帧还是远程帧
        if (frame.can_id & CAN_RTR_FLAG) {
            printf("remote request frame \n");
            continue;
        }

        // 打印数据
        printf("[%d] ", frame.can_dlc);
        for (int idx = 0; idx < frame.can_dlc; idx++) {
            printf("%02x ", frame.data[idx]);
        }   printf("\n");
    }

    close(skt);
    return 0;
}

  2.3 CMakeLists.txt 代码

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)

# 设置统一输出目录
set(CMAKE_ARCHIVE_OUTPUT_DIRECTORY ${PROJECT_BINARY_DIR}/lib)
set(CMAKE_LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY ${PROJECT_BINARY_DIR}/bin)
set(CMAKE_RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY ${PROJECT_BINARY_DIR}/bin)

# 设置统一链接目录
link_directories(${CMAKE_ARCHIVE_OUTPUT_DIRECTORY})
link_directories(${CMAKE_LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY})

# 主要工程项目
add_executable(vcan_recv vcan_recv.cpp)
add_executable(vcan_send vcan_send.cpp)

   2.4 虚拟 CAN 收发测试

  
三、VCAN 的其它操作
 

 安装 can 工具：sudo apt install can-utils
 

  3.1 启用 VCAN

# 启用 CAN
  sudo ip link set vcan0 up

  3.2 关闭 VCAN

# 关闭 CAN
  sudo ip link set vcan0 down

  3.3 重启 VCAN

# 重启CAN
  sudo canconfig vcan0 restart

  3.4 停止 VCAN

# 停止CAN
  sudo canconfig vcan0 stop

  3.5 设备波特率

# 设置波特率
  sudo ip link set vcan0 up type can bitrate 250000

  3.6 显示 VCAN 详细信息

# 显示 CAN 详细信息
  sudo ip -details link show vcan0

 3.7 VCAN 回环测试

# 回环测试
  sudo canconfig vcan0 ctrlmode loopback on

 3.8 发送 VCAN 数据

# 向 CAN 总线发送数据
  sudo cansend vcan0 --identifier=ID+数据

  3.9 接收 VCAN 数据

# 接收 CAN 总线数据
  sudo candump vcan0

  3.10 查看 VCAN 状态

# 查看CAN总线状态
  sudo canecho vcan0

  3.11 VCAN 数据过滤

# 使用滤波器接收 ID 匹配的数据
  sudo candump vcan0 --filter=ID：mask