完整Android CAN总线程序开发

最近在研究一块TI公司的TMDEVM-AM3358开发板，这是一款硬件资源相当丰富并且性能非常好的工业评估板，我重点需要用到板上的网卡、串口以及CAN总线。众所周知，在android这样一款风靡全球的移动端操作系统内部，对于网卡的支持已经伴随这一系统本身的发展而相当完善。然而，串口线已经逐步淡出我们的视野，但是由于简单易用，在很多时刻依然派得上用场。其中最少见的应该就是CAN总线了，所以在调试CAN模块之中遇到了很多的问题。遗憾的是，似乎就连谷歌上也很难找到关于AM335x系列的ARM开发板CAN开发的介绍，这里就将我这段时间以来在CAN上所做的工作和遇到的问题总结一下。方便有需要的人少走弯路。

关于CAN的介绍，官方给出了一份文档，点击下载。经过了好几遍的通读之后，对他的基本步骤及意图有了一些了解，但是有一点让我感到疑惑——所有的步骤都是在PC上完成的，但是最后的使用是在ARM上，我并没有看到哪一步对ARM板进行了操作，那么最后如何实现呢？要了解这个问题，首先简单看看文档的操作步骤。
首先我们需要将ARM板上的CAN模块启动，调节SW8，将profile设置为1。SW8在显示屏接线的下方，如下图所示：

ARM开发板运行linux系统并且不修改canutil工具源码

如果你的ARM是运行的linux系统，那么恭喜你，TI的linux源码中已经集成了CANUTIL工具，可以直接使用。但是默认CAN驱动好像是未打开的，例如：在ARM终端

root@am335x-evm:~# canconfig can0 bitrate 50000                                 
Cannot find device "can0"                                                       
failed to set bitrate of can0 to 50000 

提示找不到can0设备，说明内核中未加入CAN驱动，那么我们需要配置驱动，方法如下：
在内核根目录输入

gedit  Makefile

找到如下片段：

export KBUILD_BUILDHOST := $(SUBARCH) ARCH ?=$(SUBARCH)
CROSS_COMPILE ?= $(CONFIG_CROSS_COMPILE:”%”=%)

修改为：

export KBUILD_BUILDHOST := $(SUBARCH)
ARCH ?= arm
CROSS_COMPILE ?= arm-eabi-

此步骤目的是使当前内核编译模式为ARM平台。
接下来输入：

make menuconfig

按照图示步骤依次选择：
1. [*] Networking support —>

2. <*> CAN bus subsystem support —>

3. CAN Device Drivers —>

4. <*> Bosch D_CAN devices —>

注意把这里的D_CAN打上星号。
5. Generic Platform Bus based D_CAN driver

同样将这一项打上星号。

好了，驱动配置完毕，下面执行Make指令，随后将生成好的内核镜像制作到SD卡中，重新启动开发板，那么CAN0设备就可以使用了。
可以尝试通过以下指令进行配置和收发：
1. 配置can0波特率为50000 ，开启三采样模式

canconfig can0 bitrate 50000 ctrlmode triple-sampling on

1. 打开can0设备

 canconfig can0 start

1. 发送数据

cansend can0 -i 0x10 0x11 0x22 0x33 0x44 0x55 0x66 0x77 0x88

1. 接收数据

candump can0

ARM开发板运行android系统或者要重新编译canutil工具

如果你是用的android或者你想对CAN工具进行修改重新编译，那么还需要继续下面的步骤。
首先同样需要在内核中配置CAN驱动，并将Profile Selection设置成1,方法同上。
然后下载源码，官方说明中是需要下载三种源码(点击可下载)：
- iproute2
- libsocket
- canutil
但是这里我只需要用到最后一个canutil即可。

下载完成之后，首先配置环境变量，如下：

export GNUEABI=arm-arago-linux-gnueabi
export CC=$GNUEABI-gcc
export LD=$GNUEABI-ld
export NM=$GNUEABI-nm
export AR=$GNUEABI-ar
export RANLIB=$GNUEABI-ranlib
export CXX=$GNUEABI-c++
export PREFIX=$FILESYS_PATH/usr
export CROSS_COMPILE_PREFIX=$PREFIX
export PATH=$TOOL_CHAIN_PATH/bin:$PATH
export LIBSOCKETCAN_INSTALL_DIR=$LIBSOCKETCAN_PATH/install
export PKG_CONFIG_PATH=$LIBSOCKETCAN_PATH/config
export LD_LIBRARY_PATH=${LIBDIR}:${LD_LIBRARY_PATH}
export LD_RAN_PATH=${LIBDIR}:${LD_RAN_PATH}
export LDFLAGS="-Wl,--rpath -Wl,$LIBSOCKETCAN_INSTALL_DIR/lib"
export INCLUDES="-I$LIBSOCKETCAN_INSTALL_DIR/include"

其中PREFIX 是目标目录，可以自行设置。
然后进入canutils-4.0.6文件夹，输入以下指令：

./configure --host=arm-arago-linux --prefix=$PREFIX --enable-debug

之后会根据目标平台生成相应的Makefile。接着依次执行：

make

make install

完毕之后，会在PREFIX/usr/bin下找到如下四个文件：

cansend , candump , cansequence , canecho

PREFIX/usr/sbin下找到如下一个文件：

canconfig

将这几个文件复制到android系统的/system/bin目录下（需要root权限）。这样我们就可以执行这5个命令了。
但这时候如果直接执行，可能会出现如下错误：

root@android:/ # cansend
/system/bin/sh: cansend: No such file or directory

这说明cansend这个应用程序是动态编译的，本地缺少需要的库文件。可以在PC上通过命令readelf查看需要的库文件。

root@MC:~/android/can/usr/bin# readelf  -l  cansend
Elf file type is EXEC (Executable file)
Entry point 0x8679
There are 8 program headers, starting at offset 52

Program Headers:
  Type           Offset   VirtAddr   PhysAddr   FileSiz MemSiz  Flg Align
  EXIDX          0x001074 0x00009074 0x00009074 0x00008 0x00008 R   0x4
  PHDR           0x000034 0x00008034 0x00008034 0x00100 0x00100 R E 0x4
  INTERP         0x000134 0x00008134 0x00008134 0x00019 0x00019 R   0x1
      [Requesting program interpreter: /lib/ld-linux-armhf.so.3]
  LOAD           0x000000 0x00008000 0x00008000 0x01080 0x01080 R E 0x8000
  LOAD           0x001080 0x00011080 0x00011080 0x00158 0x00170 RW  0x8000
  DYNAMIC        0x00108c 0x0001108c 0x0001108c 0x000e8 0x000e8 RW  0x4
  NOTE           0x000150 0x00008150 0x00008150 0x00044 0x00044 R   0x4
  GNU_STACK      0x000000 0x00000000 0x00000000 0x00000 0x00000 RW  0x4

看到最中间显示的一句话：

[Requesting program interpreter: /lib/ld-linux-armhf.so.3]

这里需要ld-linux-armhf.so.3库文件才能使用cansend命令。这里也是android和linux在文件系统上的一个差异，android系统无法直接运行由交叉编译器动态编译出来的应用程序。这里可以参考我的另一篇博客——
Android系统如何运行动态编译的程序 。将ARM-linux系统中的库文件复制到android系统的/lib目录下即可。
这时候，我们可以利用canconfig来配置can设备，也可以通过cansend、cansequence来发送数据，通过candump来接收数据，具体指令集可以参考官方文档。

以上就是这段时间以来对AM335x开发板can模块的调试过程，还是花了不少功夫的，主要原因是资料太少，除了文档就没有找到关于这套开发板的android CAN的介绍。如果大家还有什么问题，可以留言，大家一起探讨。

谢谢！