Qt CANバス

CAN（Controller Area Network）は、マイクロコントローラーやデバイスがホストコンピュータを介さずにアプリケーション間で通信できるように設計された車両バス規格です。

概要

CANはメッセージベースのプロトコルであり、もともとは自動車内の多重電気配線のために設計されましたが、他の多くの文脈でも使用されています。

CAN Bus APIは、CANデバイスにアクセスするための共通APIを提供しています：

• QCanBus 選択したプラグインから 。QCanBusDevice
• QCanBusDeviceInfo 利用可能なCANデバイスに関する情報を提供します。
• QCanBusDevice CANデバイスに直接アクセスするためのAPIを提供します。
• QCanBusFrame QCanBusDevice から読み書きできるCANフレームを定義します。

Qt 6.5以降、このモジュールは、生のCANフレームから実際の信号値をデコードするAPIと、ユーザーデータをCANフレームにエンコードするAPIを提供します：

• QCanSignalDescription CANシグナルを処理するルールを提供します。
• QCanMessageDescription CANメッセージを処理するルールを提供します。メッセージ記述には通常、複数のシグナル記述が含まれます。
• QCanUniqueIdDescription CANフレーム内の一意な識別子を処理するルールを提供する。
• QCanFrameProcessor QCanMessageDescription 、 、 の各クラスが提供する記述を使用して、CAN フレームをエンコードまたはデコードする。QCanSignalDescription QCanUniqueIdDescription
• QCanDbcFileParser DBCファイルからメッセージ記述を抽出するAPIを提供する。

CANバスプラグイン

複数のベンダーが、さまざまなアクセスAPIを持つCANデバイスを提供しています。QtSerialBus モジュールは、以下のCANバスプラグインセットをサポートしています：

カスタムCANプラグインの実装

Qtが提供するプラグインが必要なターゲットプラットフォームに適していない場合、カスタムCANバスプラグインを実装することができます。実装方法は、Qtプラグインの標準的な実装方法に従います。カスタムプラグインは、$QTDIR/plugins/canbus にデプロイする必要があります。

各プラグインは、プラグインのロードに使用するキーを定義する必要があります。これは小さなjsonファイルを介して行われます。例えば、socketcanプラグインは以下のplugin.json ：

{
    "Key": "socketcan"
}

このキーは、CANバスアダプターのインターフェース名とともにQCanBus::createDevice() に渡す必要があります。QCanBus は、各プラグインがセントラルエントリーポイントとして実装する必要がある QCanBusFactoryV2 インターフェースを使用してプラグインをロードし、インスタンス化します。このインターフェイスはファクトリーとして機能し、その唯一の目的はQCanBusDevice インスタンスを返すことです。上記のインターフェース名は、ファクトリーのQCanBusFactory::createDevice （）メソッドを介して渡されます。以下はsocketcanプラグインのファクトリー実装である：

class SocketCanBusPlugin : public QObject, public QCanBusFactory
{
    Q_OBJECT
    Q_PLUGIN_METADATA(IID "org.qt-project.Qt.QCanBusFactory" FILE "plugin.json")
    Q_INTERFACES(QCanBusFactory)

public:
    QList<QCanBusDeviceInfo> availableDevices(QString *errorMessage) const override
    {
        Q_UNUSED(errorMessage);
        return SocketCanBackend::interfaces();
    }

    QCanBusDevice *createDevice(const QString &interfaceName, QString *errorMessage) const override
    {
        Q_UNUSED(errorMessage);
        auto device = new SocketCanBackend(interfaceName);
        return device;
    }
};

次のステップでは、QCanBusDevice の実装を行う。 少なくとも、以下の純粋仮想関数を実装する必要がある：

• QCanBusDevice::open()
• QCanBusDevice::close()
• QCanBusDevice::writeFrame()
• QCanBusDevice::interpretErrorFrame()

open() およびclose() メソッドは、それぞれQCanBusDevice::connectDevice() およびQCanBusDevice::disconnectDevice() と組み合わせて使用される。実装の詳細については、関数のドキュメントを確認してください。

QCanBusDevice::writeFrame() は、QCanBusFrame の有効性や、デバイスがまだ接続されているかなどのサニティ・チェックを行う。チェックに合格すると、フレームがCANバスに書き込まれる。成功すると、QCanBusDevice::framesWritten() シグナルが出力される。そうでない場合は、QCanBusDevice::setError() が適切なエラーメッセージとともに呼び出される。この関数を使用して、非同期書き込み操作を実装することもできます。適切なタイミングで適切なシグナルを発することは、プラグインの実装者の責任である。

最後になりましたが、QCanBusDevice::interpretErrorFrame 、CANバスエラーフレームの内容を人間が読めるエラー文字列に変換する便利な方法があります。