Verwendung des SocketCAN-Plugins

Das SocketCAN-Plugin kapselt die Linux-Sockets-API für den Zugriff auf die CAN-Geräte. Diese API besteht aus einer Reihe von Open-Source-CAN-Treibern und einem Netzwerkstack, die von Volkswagen Research zum Linux-Kernel beigesteuert wurden.

Dieses Plugin erfordert einen Linux-Kernel mit SocketCAN-Unterstützung sowie SocketCAN-Gerätetreiber für die verwendete CAN-Hardware.

Verwendung von SocketCAN

Um alle (auch nicht konfigurierten) Netzwerkschnittstellen aufzulisten, kann der Befehl „ ifconfig -a “ verwendet werden.

Um SocketCAN nutzen zu können, müssen die entsprechenden Linux-Kernel-Module geladen und die Netzwerkschnittstelle konfiguriert sein.

Einrichten von echter CAN-Hardware

In diesem Abschnitt wird davon ausgegangen, dass der Gerätetreiber bereits geladen ist (höchstwahrscheinlich automatisch beim Anschließen der CAN-Hardware).

Standardeinstellungen

So stellen Sie das Gerät „can0“ auf eine Bitrate von 250 kBit/s ein:

sudo ip link set up can0 type can bitrate 250000

Um „Bus-Off“-Fehler nach 100 Millisekunden automatisch zu beheben, kann der folgende Befehl verwendet werden:

sudo ip link set up can0 type can bitrate 250000 restart-ms 100

CAN-FD-Einstellungen

Um das Gerät „can0“ auf eine Arbitrierungsbitrate von 500 kBit/s und eine Datenbitrate von 4 MBit/s einzustellen (für Frames mit Bitrate-Switch-Flag):

sudo ip link set can0 up type can bitrate 500000 dbitrate 4000000 fd on

Einrichten eines virtuellen CAN-Busses

sudo modprobe vcan
sudo ip link add dev vcan0 type vcan
sudo ip link set up vcan0 mtu 72

Die im Folgenden verwendeten Testprogramme für die Befehlszeile stammen aus dem Paket „can-utils “:

# Display received CAN messages with absolute timestamps and flags
candump -ta -x vcan0

# Send a CAN FD message with flags BRS and EFI set
cansend vcan0 123##3112233445566778899aabbccddeeff

# Generate random CAN messages
cangen vcan0

Erstellen von CAN-Bus-Geräten

Zunächst muss überprüft werden, ob unter QCanBus das gewünschte Plugin bereitgestellt wird:

if (QCanBus::instance()->plugins().contains(QStringLiteral("socketcan"))) {
    // plugin available
}

Dabei lautet „socketcan“ der Name des Plugins.

Anschließend kann eine Verbindung zu einer bestimmten Schnittstelle hergestellt werden:

QString errorString;
QCanBusDevice*device = QCanBus::instance()->createDevice(
    QStringLiteral("socketcan"), QStringLiteral("can0"), &errorString);
if (!device) {
    // Hier erfolgt die Fehlerbehandlung
    qDebug << errorString;
} else {
    device->connectDevice();
}

Dabei ist `can0` der Name der aktiven CAN-Schnittstelle. CAN-Schnittstellen verhalten sich unter Linux wie normale Netzwerkschnittstellen und können mit ` ifconfig` ermittelt werden. Außerdem gibt die Methode ` availableDevices()` eine Liste der derzeit verfügbaren Geräte zurück.

Das Gerät ist nun zum Schreiben und Lesen von CAN-Frames bereit:

QCanBusFrame frame;
frame.setFrameId(8);
QByteArray payload("A36E");
frame.setPayload(payload);
device->writeFrame(frame);

Das Lesen kann mithilfe der Methode ` readFrame()` erfolgen. Das Signal ` framesReceived()` wird ausgelöst, sobald mindestens ein neuer Frame zum Lesen verfügbar ist:

QCanBusFrame frame = device->readFrame();

SocketCAN unterstützt die folgenden Konfigurationen, die über ` setConfigurationParameter()` gesteuert werden können:

Beispiel:

QList<QCanBusDevice::Filter> list;
QCanBusDevice::Filter f;

// only accept odd numbered frame id of type remote request
// frame can utilize extended or base format
f.frameId = 0x1;
f.frameIdMask = 0x1;
f.format = QCanBusDevice::Filter::MatchBaseAndExtendedFormat;
f.type = QCanBusFrame::RemoteRequestFrame;
list.append(f);

device->setConfigurationParameter(QCanBusDevice::RawFilterKey, QVariant::fromValue(list));
device->setConfigurationParameter(QCanBusDevice::ErrorFilterKey,
                                  QVariant::fromValue(QCanBusFrame::FrameErrors(QCanBusFrame::AnyError)));

In SocketCAN werden ein erweitertes Rahmenformat und eine flexible Datenrate unterstützt.

SocketCAN unterstützt die folgenden zusätzlichen Funktionen:

• QCanBusDevice::resetController() (erfordert libsocketcan)
• QCanBusDevice::busStatus() (erfordert libsocketcan)