CAN 是目前应用非常广泛的现场总线之一，主要应用于汽车电子和工业领域，尤其是汽车 领域，汽车上大量的传感器与模块都是通过 CAN 总线连接起来的。CAN 总线目前是自动化领 域发展的热点技术之一，由于其高可靠性，CAN 总线目前广泛的应用于工业自动化、船舶、汽 车、医疗和工业设备等方面。I.MX6ULL 自带了 CAN 外设，因此可以开发 CAN 相关的设备， 本章我们就来学习一下如何驱动 I.MX6U-ALPHA 开发板上的 CAN 接口。

1：CAN 协议简析

有关 CAN 协议详细内容请参考开发板资料里面由瑞萨电子编写的《CAN 入门教程》，路径 为：4、参考资料->CAN 入门教程.pdf，本小节参考自此教程。

1.1：何为 CAN？

CAN 的全称为 Controller Area Network，也就是控制局域网络，简称为 CAN。CAN 最早是 由德国 BOSCH(博世)开发的，目前已经是国际标准(ISO 11898)，是当前应用最广泛的现场总线 之一。BOSCH 主要是做汽车电子的，因此 CAN 一开始主要是为汽车电子准备的，事实也是如 此，CAN 协议目前已经是汽车网络的标准协议。当然了，CAN 不仅仅应用于汽车电子，经过 几十年的发展，CAN 协议的高性能和高可靠性已经得到了业界的认可，目前除了汽车电子以外 也广泛应用于工业自动化、医疗、工业和船舶等领域。 以汽车电子为例，汽车上有空调、车门、发动机、大量传感器等，这些部件都是通过 CAN 总线连在一起形成一个网络，车载网络结构如图 66.1.1.1 所示：

 图 66.1.1.1 中各个单元通过 CAN 总线连接在一起，每个单元都是独立的 CAN 节点。同一 个 CAN 网络中所有单元的通信速度必须一致，不同的网络之间通信速度可以不同。比如图 66.1.1.1 中 125Kbps 的 CAN 网络下所有的节点速度都是 125Kbps 的，整个网络由一个网关与其 他的网络连接。 CAN 的特点主要有一下几点：

①、多主控制 在总线空闲时，所有单元都可以发送消息（多主控制），而两个以上的单元同时开始发送消 息时，根据标识符（Identifier 以下称为 ID）决定优先级。ID 并不是表示发送的目的地址，而 是表示访问总线的消息的优先级。两个以上的单元同时开始发送消息时，对各消息 ID 的每个 位进行逐个仲裁比较。仲裁获胜（被判定为优先级最高）的单元可继续发送消息，仲裁失利的 单元则立刻停止发送而进行接收工作。

②、系统的柔软性 与总线相连的单元没有类似于“地址”的信息。因此在总线上增加单元时，连接在总线上的其它单元的软硬件及应用层都不需要改变。

③、通信速度快，距离远 最高 1Mbps（距离小于 40M），最远可达 10KM（速率低于 5Kbps）。

④、具有错误检测、错误通知和错误恢复功能 所有单元都可以检测错误（错误检测功能），检测出错误的单元会立即同时通知其他所有单 元（错误通知功能），正在发送消息的单元一旦检测出错误，会强制结束当前的发送。强制结束 发送的单元会不断反复地重新发送此消息直到成功发送为止（错误恢复功能）。

⑤、故障封闭功能 CAN 可以判断出错误的类型是总线上暂时的数据错误（如外部噪声等）还是持续的数据错 误（如单元内部故障、驱动器故障、断线等）。由此功能，当总线上发生持续数据错误时，可将 引起此故障的单元从总线上隔离出去。

⑥、连接节点多 CAN 总线是可同时连接多个单元的总线。可连接的单元总数理论上是没有限制的。但实际 上可连接的单元数受总线上的时间延迟及电气负载的限制。降低通信速度，可连接的单元数增 加；提高通信速度，则可连接的单元数减少。

1.2：CAN 电气属性

CAN 总线使用两根线来连接各个单元：CAN_H 和 CAN_L，CAN 控制器通过判断这两根 线上的电位差来得到总线电平，CAN 总线电平分为显性电平和隐性电平两种。显性电平表示逻 辑“0”，此时 CAN_H 电平比 CAN_L 高，分别为 3.5V 和 1.5V，电位差为 2V。隐形电平表示 逻辑“1”，此时 CAN_H 和 CAN_L 电压都为 2.5V 左右，电位差为 0V。CAN 总线就通过显性 和隐形电平的变化来将具体的数据发送出去，如图 66.1.2.1 所示：

 CAN 总线上没有节点传输数据的时候一直处于隐性状态，也就是说总线空闲状态的时候一 直处于隐性。CAN 网络中的所有单元都通过 CAN_H 和 CAN_L 这两根线连接在一起，如图 66.1.2.2 所示：

途中所有的 CAN 节点单元都采用 CAN_H 和 CAN_L 这两根线连接在一起，CAN_H 接 CAN_H、CAN_L 接 CAN_L，CAN 总线两端要各接一个 120Ω的端接电阻，用于匹配总线阻抗， 吸收信号反射及回拨，提高数据通信的抗干扰能力以及可靠性。 CAN 总线传输速度可达 1Mbps/S，最新的 CAN-FD 最高速度可达 5Mbps/S，甚至更高， CAN-FD 不在本章讨论范围，感兴趣的可以自行查阅相关资料。CAN 传输速度和总线距离有关， 总线距离越短，传输速度越快。

1.3：CAN 协议

 通过 CAN 总线传输数据是需要按照一定协议进行的，CAN 协议提供了 5 种帧格式来传输 数据：数据帧、遥控帧、错误帧、过载帧和帧间隔。其中数据帧和遥控帧有标准格式和扩展格 式两种，标准格式有 11 位标识符(ID)，扩展格式有 29 个标识符(ID)。这 5 中帧的用途见表 66.1.3.1：

1.3.1：数据帧

数据帧由 7 段组成：

①、帧起始，表示数据帧开始的段。

②、仲裁段，表示该帧优先级的段。

③、控制段，表示数据的字节数及保留位的段。

④、数据段，数据的内容，一帧可发送 0~8 个字节的数据。

⑤、CRC 段，检查帧的传输错误的段。

⑥、ACK 段，表示确认正常接收的段。

⑦、帧结束，表示数据帧结束的段。 数据帧结构如图 66.1.3.1 所示：

图 66.1.3.1 给出了数据帧标准格式和扩展格式两种帧结构，图中 D 表示显性电平 0、R 表 示隐性电平 1，D/R 表示显性或隐性，也就是 0 或 1，我们来简单分析一下数据帧的这 7 个段。

①、帧起始

帧起始很简单，标准格式和扩展格式都是由一个位的显性电平 0 来表示帧起始。

②、仲裁段

仲裁段表示帧优先级，仲裁段结构如图 66.1.3.2 所示：

标准格式和扩展格式的仲裁段不同，从图 66.1.3.2 可以看出，标准格式的 ID 为 11 位，发 送顺序是从 ID10 到 ID0，最高 7 位 ID10~ID4 不能全为隐性(1)，也就是禁止 0X1111111XXXXX这样的 ID。扩展格式的 ID 为 29 位，基本 ID 从 ID28 到 ID18，扩展 ID 由 ID17 到 ID0，基本 ID 与标准格式一样，禁止最高 7 位都为隐性。

③、控制段

控制段由 6 个位构成，表示数据段的字节数，标准格式和扩展格式的控制段略有不同，如 图 66.1.3.3 所示：

图 66.1.3.3 中 r1 和 r0 为保留位，保留位必须以显性电平发送。DLC 为数据长度，高位在 前，DLC 段有效值范围为 0~8。

④、数据段 数据段也就是帧的有效数据，标准格式和扩展格式相同，可以包含 0~8 个字节的数据，从 最高位(MSB)开始发送，结构如图 66.1.3.4 所示：

注意，图 66.1.3.4 中数据段的 0~64 为 bit，对应到字节就是 0~8 字节。

⑤、CRC 段

CRC 段保存 CRC 校准值，用于检查帧传输错误，标准格式和扩展格式相同，CRC 段结构 如图 66.1.3.5 所示：

从图 66.1.3.5 可以看出，CRC 段由 15 位的 CRC 值与 1 位的 CRC 界定符组成。CRC 值的 计算范围包括：帧起始、仲裁段、控制段、数据段，接收方以同样的算法进行计算，然后用计 算得到的 CRC 值与此 CRC 段进行比较，如果不一致的话就会报错。

⑥、ACK 段

ACK 段用来确认接收是否正常，标准格式和扩展格式相同，ACK 段结构如图 66.1.3.6 所 示：

从图 66.1.3.7 可以看出，ACK 段由 ACK 槽(ACK Slot)和 ACK 界定符两部分组成。发送单 元的 ACK，发送 2 个隐性位，而接收到正确消息的单元在 ACK 槽（ACK Slot）发送显性位， 通知发送单元正常接收结束，这个过程叫发送 ACK/返回 ACK。发送 ACK 的是所有接收单元 中接收到正常消息的单元，所谓正常消息是指不含填充错误、格式错误、CRC 错误的消息，这 些接收单元既不处于总线关闭态也不处于休眠态的所有接收单元中。

⑦、帧结束

最后就是帧结束段，标准格式和扩展格式相同，帧结束段结构如图 66.1.3.7 所示：

从图 66.1.3.7 可以看出，帧结束段很简单，由 7 位隐性位构成。

1.3.2：遥控帧

接收单元向发送单元请求数据的时候就用遥控帧，遥控帧由 6 个段组成：

①、帧起始，表示数据帧开始的段。

②、仲裁段，表示该帧优先级的段。

③、控制段，表示数据的字节数及保留位的段。

④、CRC 段，检查帧的传输错误的段。

⑤、ACK 段，表示确认正常接收的段。

⑥、帧结束，表示数据帧结束的段。 遥控帧结构如图 66.1.3.8 所示：

从图 66.1.3.8 可以看出，遥控帧结构基本和数据帧一样，最主要的区别就是遥控帧没有数 据段。遥控帧的 RTR 位为隐性的，数据帧的 RTR 位为显性，因此可以通过 RTR 位来区分遥控 帧和没有数据的数据帧。遥控帧没有数据，因此 DLC 表示的是所请求的数据帧数据长度，遥控 帧的其他段参考数据帧的描述即可。

1.3.3：错误帧

当接收或发送消息出错的时候使用错误帧来通知，错误帧由错误标志和错误界定符两部分 组成，错误帧结构如图 66.1.3.9 所示：

错误标志有主动错误标志和被动错误标志两种，主动错误标志是 6 个显性位，被动错误标 志是 6 个隐性位，错误界定符由 8 个隐性位组成。

1.3.4：过载帧

接收单元尚未完成接收准备的话就会发送过载帧，过载帧由过载标志和过载界定符构成， 过载帧结构如图 66.1.3.10 所示：

过载标志由 6 个显性位组成，与主动错误标志相同，过载界定符由 8 个隐性位组成，与错 误帧中的错误界定符构成相同。

1.3.5：帧间隔

帧间隔用于分隔数据帧和遥控帧，数据帧和遥控帧可以通过插入帧间隔来将本帧与前面的 任何帧隔开，过载帧和错误帧前不能插入帧间隔，帧间隔结构如图 66.1.3.11 所示：

图 66.1.3.11 中间隔由 3 个隐性位构成，总线空闲为隐性电平，长度没有限制，本状态下表 示总线空闲，发送单元可以访问总线。延迟发送由 8 个隐性位构成，处于被动错误状态的单元 发送一个消息后的帧间隔中才会有延迟发送。

1.4：CAN 速率

CAN 总线以帧的形式发送数据，但是最终到总线上的就是“0”和“1”这样的二进制数据， 这里就涉及到了通信速率，也就是每秒钟发送多少位数据，前面说了 CAN2.0 最高速度为 1Mbps/S。对于 CAN 总线，一个位分为 4 段：

①、同步段(SS)

②、传播时间段(PTS)

③、相位缓冲段 1(PBS1)

④、相位缓冲段 2(PBS2)

这些段由 Tq(Time Quantum)组成，Tq 是 CAN 总线的最小时间单位。帧由位构成，一个位 由 4 个段构成，每个段又由若干个 Tq 组成，这个就是位时序。1 位由多少个 Tq 构成、每个段 又由多少个 Tq 构成等，可以任意设定位时序。通过设定位时序，多个单元可同时采样，也可 任意设定采样点。各段的作用和 Tq 数如图 66.1.4.1 所示：

1 个位的构成如图 66.1.4.2 所示：

图 66.1.4.2 一个位的构成

图 66.1.4.2 中的采样点是指读取总线电平，并将读到的电平作为位值的点。位置在 PBS1 结束处。根据这个位时序，我们就可以计算 CAN 通信的波特率了。具体计算方法，我们等下再 介绍，前面提到的 CAN 协议具有仲裁功能，下面我们来看看是如何实现的。 在总线空闲态，最先开始发送消息的单元获得发送权。 当多个单元同时开始发送时，各发送单元从仲裁段的第一位开始进行仲裁。连续输出显性 电平最多的单元可继续发送。实现过程，如图 66.1.4.3 所示：

图 66.1.4.3 中，单元 1 和单元 2 同时开始向总线发送数据，开始部分他们的数据格式是一 样的，故无法区分优先级，直到 T 时刻，单元 1 输出隐性电平，而单元 2 输出显性电平，此时 单元 1 仲裁失利，立刻转入接收状态工作，不再与单元 2 竞争，而单元 2 则顺利获得总线使用 权，继续发送自己的数据。这就实现了仲裁，让连续发送显性电平多的单元获得总线使用权。 关于 CAN 协议就讲到这里，关于 CAN 协议更详细的内容请参考《CAN 入门教程》。

1.5：I.MX6ULL FlexCAN 简介

I.MX6ULL 带有 CAN 控制器外设，叫做 FlexCAN，FlexCAN 符合 CAN2.0B 协议。FlexCAN 完全符合CAN协议，支持标准格式和扩展格式，支持64个消息缓冲。I.MX6ULL自带的FlexCAN 模块特性如下：

①、支持 CAN2.0B 协议，数据帧和遥控帧支持标准和扩展两种格式，数据长度支持 0~8 字 节，可编程速度，最高 1Mbit/S。

②、灵活的消息邮箱，最高支持 8 个字节。

③、每个消息邮箱可以配置为接收或发送，都支持标准和扩展这两种格式的消息。

④、每个消息邮箱都有独立的接收掩码寄存器。

⑤、强大的接收 FIFO ID 过滤。

⑥、未使用的空间可以用作通用 RAM。

⑦、可编程的回测模式，用于进行自测。

⑧、可编程的优先级组合。 …… FlexCAN 支持四种模式：

正常模式(Normal)、冻结模式(Freeze)、仅监听模式(Listen-Only)和 回环模式(Loop-Back)，另外还有两种低功耗模式：禁止模式(Disable)和停止模式(Stop)。

①、正常模式(Normal) 在正常模式下，FlexCAN 正常接收或发送消息帧，所有的 CAN 协议功能都使能。

②、冻结模式(Freeze) 当 MCR 寄存器的 FRZ 位置 1 的时候使能此模式，在此模式下无法进行帧的发送或接收， CAN 总线同步丢失。

③、仅监听模式(Listen-Onley) 当 CTRL 寄存器的 LOM 位置 1 的时候使能此模式，在此模式下帧发送被禁止，所有错误 计数器被冻结，CAN 控制器工作在被动错误模式，此时只会接收其他 CAN 单元发出的 ACK 消 息。

④、回环模式(Loop-Back) 当 CTRL 寄存器的 LPB 位置 1 的时候进入此模式，此模式下 FlexCAN 工作在内部回环模 式，一般用来进行自测。从模式下发送出来的数据流直接反馈给内部接收单元。 前面在讲解 CAN 协议的时候说过 CAN 位时序，FlexCAN 支持 CAN 协议的这些位时序， 控制寄存器 CTRL 用于设置这些位时序，CTRL 寄存器中的 PRESDIV、PROPSEG、PSEG1、 PSEG2 和 RJW 这 5 个位域用于设置 CAN 位时序。 PRESDIV 为 CAN 分频值，也即是设置 CAN 协议中的 Tq 值，公式如下：

fCANCLK 为 FlexCAN 模块时钟，这个根据时钟章节设置即可，设置好以后就是一个定值，因 此只需要修改 PRESDIV 即可修改 FlexCAN 的 Tq 频率值。

Tq 定了以后我们结合图 66.1.4.1 中的各个段来看一下如何设置 FlexCAN 的速率： SS：同步段(Synchronization Segment)，在 I.MX6ULL 参考手册中叫做 SYNC_SEG，此段固 定为 1 个 Tq 长度，因此不需要我们去设置。 PTS：传播时间段(Propagatin Segment)，FlexCAN 的 CTRL 寄存器中的 PROPSEG 位域设 置此段，可以设置为 0~7，对应 1~8 个 Tq。 PBS1：相位缓冲段 1(Phase Buffer Segment 1)，FlexCAN 的 CRTL 寄存器中的 PSEG1 位域 设置此段，可以设置为 0~7，对应 1~8 个 Tq。 PBS2：相位缓冲段 2(Phase Buffer Segment 2)，FlexCAN 的 CRTL 寄存器中的 PSEG2 位域 设置此段，可以设置为 1~7，对应 2~8 个 Tq。 SJW：再同步补偿宽度(reSynchronization Jump Width)，FlexCAN 的 CRTL 寄存器中的 RJW 位域设置此段，可以设置 0~3，对应 1~4 个 Tq。 FlexCAN 的 CAN 位时序如图 66.1.5.1 所示

根据图 66.1.5.1 所示，SYNC+SEG+(PROP_SEG+PSEG1+2)+(PSEG2+1)就是总的 Tq，因此 FlexCAN 的波特率就是：

 关于 I.MX6ULL 的 FlexCAN 控制器就讲解到这里，如果想更加详细的了解 FlexCAN，请 参考《I.MX6ULL 参考手册》的“Chapter 26 Flexible Controller Area Network(FLEXCAN)”章节。

2：硬件原理图分析

正点原子 I.MX6U-ALPHA 开发板 CAN 接口原理图如图 66.2.1 所示：

图 66.2.1 中 CAN1_TX 和 CAN1_RX 是 I.MX6ULL FlexCAN1 的发送和接收引脚，对应 I.MX6ULL 的 UART3_CTS 和 UART3_RTS 这两个引脚。TJA1050 是 CAN 收发器，通过 TJA1050 向外界提供 CAN_H 和 CAN_L 总线，R10 是一个 120 欧的端接匹配电阻。

3:实验程序编写

3.1:修改设备树

NXP 原厂提供的设备树已经配置好了 FlexCAN 的节点信息(FlexCAN1 和 FlexCAN2)，但 是我们还是要来看一下如何配置 I.MX6ULL 的 CAN1 节点。首先看一下 I.MX6ULL 的 FlexCAN 设备树绑定文档，打开 Documentation/devicetree/bindings/net/can/ fsl-flexcan.txt，此文档描述了FlexCAN 节点下的相关属性信息，这里就不做介绍了，大家自行查阅。

3.1.1:FlexCAN1 引脚节点信息

首先肯定是 CAN1 引脚配置信息，打开 imx6ull-alientek-emmc.dts，找到如下所示内容：

1 pinctrl_flexcan1: flexcan1grp{
2 fsl,pins = <
3 MX6UL_PAD_UART3_RTS_B__FLEXCAN1_RX 0x1b020
4 MX6UL_PAD_UART3_CTS_B__FLEXCAN1_TX 0x1b020
5 >;
6 };

第 3 和第 4 行将 UART3_RTS 和 UART3_CTS 这两个引脚分别复用为 FlexCAN1 的 RX 和 TX，电气属性都设置为 0x1b020。

3.1.2:FlexCAN1 控制器节点信息

打开 imx6ull.dtsi 文件，找到名为“flexcan1”的节点，内容如下：

1 flexcan1: can@02090000 {
2 compatible = "fsl,imx6ul-flexcan", "fsl,imx6q-flexcan";
3 reg = <0x02090000 0x4000>;
4 interrupts = <GIC_SPI 110 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
5 clocks = <&clks IMX6UL_CLK_CAN1_IPG>,
6 <&clks IMX6UL_CLK_CAN1_SERIAL>;
7 clock-names = "ipg", "per";
8 stop-mode = <&gpr 0x10 1 0x10 17>;
9 status = "disabled";
10 };

注意示例代码 66.3.1.2 中的 flexcan1 节点不需要我们修改，这里只是告诉大家 FlexCAN1 完整节点信息。根据第 2 行的 compatible 属性就可以找到 I.MX6ULL 的 FlexCAN 驱动源文件， 驱动文名为 drivers/net/can/flexcan.c。第 9 行的 status 属性为 disabled，所以 FlexCAN1 默认关闭 的。在 imx6ull-alientek-emmc.dts 中添加使能 FlexCAN1 的相关操作，找到如下所示代码：

1 &flexcan1 {
2 pinctrl-names = "default";
3 pinctrl-0 = <&pinctrl_flexcan1>;
4 xceiver-supply = <&reg_can_3v3>;
5 status = "okay";
6 };

第 3 行指定 FlexCAN1 所使用的 pinctrl 节点为 pinctrl_flecan1，也就是示例代码 66.3.1.1 中 的 pinctrl 节点。

第 4 行 xceiver-supply 属性指定 CAN 收发器的电压为 3.3V。

第 5 行将 flexcan1 节点的 status 属性改为“okay”，也就是使能 FlexCAN1。

3.1.3:关闭 FlexCAN2 相关节点

I.MX6ULL 带有两个 CAN 控制器：FlexCAN1 和 FlexCAN2，NXP 官方的 EVK 开发板这两个 CAN 接口都用到了，因此 NXP 官方的设备树将这两个 CAN 接口都使能了。但是，正点 原子的 I.MX6U-ALPHA 开发板将 FlexCAN2 的 IO 分配给了 ECSPI3，所以正点原子的 I.MX6U-ALPHA 开发板就不能使用 CAN2，否则的话 ECSPI3 外设就无法使用。关闭 FlexCAN2 节点很 简单，在 imx6ull-alientek-emmc.dts 文件中找到名为“flexcan2”的节点，然后将其屏蔽掉即可。 重新编译设备树，我们还需要配置 Linux 内核，使能内核里面的 FlexCAN 驱动。

3.2:使能 Linux 内核自带的 FlexCAN 驱动

NXP 官方提供的 linux 内核默认已经集成了 I.MX6ULL 的 FlexCAN 驱动，但是没有使能， 因此我们需要配置 Linux 内核，打开 FlexCAN 驱动，步骤如下：

3.2.1:使能 CAN 总线

首先打开 CAN 总线子系统，在 Linux 下 CAN 总线是作为网络子系统的，配置路径如下：

-> Networking support 
    -> <*> CAN bus subsystem support //打开 CAN 总线子系统

如图 66.3.2.1 所示：

3.2.2:使能 Freescale 系 CPU 的 FlexCAN 外设驱动

接着使能 Freescale 系 CPU 的 FlexCAN 外设驱动，配置路径如下：

-> Networking support 
    -> CAN bus subsystem support 
       -> CAN Device Drivers 
         -> Platform CAN drivers with Netlink support 
            -> <*> Support for Freescale FLEXCAN based chips //选中

配置如图 66.3.2.2 所示：

配置好以后重新编译内核，然后使用新的内核和设备树启动开发板。

4:FlexCAN 测试

4.1:检查 CAN 网卡设备是否存在

使用新编译的内核和设备树启动开发板，然后输入如下命令：

ifconfig -a //查看所有网卡

前面我们说了，Linux 系统中把 CAN 总线接口设备作为网络设备进行统一管理，因此如果 FlexCAN 驱动工作正常的话就会看到 CAN 对应的网卡接口，如图 66.4.1.1 所示：

从图 66.4.1.1 可以看出，有一个名为“can0”的网卡，这个就是 I.MX6U-ALPHA 开发板上 的 CAN1 接口对应的 can 网卡设备。如果使能了 I.MX6ULL 上的 FlexCAN2 的话也会出现一个 名为“can1”的 can 网卡设备。

4.2:移植 iproute2

在移植 ip 命令的时候必须先对根文件系统做个备份！防止操作失误导致系统启动失败！切 记！笔者的血泪经验教训！

busybox 自带的 ip 命令并不支持对 can 的操作，因此我们需要重新移植 ip 命令，也就是 iproute2，iproute2 源码下载地址为：https://mirrors.edge.kernel.org/pub/linux/utils/net/iproute2/。这 里我们下载 4.4.0 版本的，笔者试过最新的版本，但是编译一直有问题。4.4.0 版本的 iproute2 已 经下载好放到了开发板光盘中，路径为：1、例程源码->7、第三方库源码-> iproute2-4.4.0.tar.gz。 将 iproute2-4.4.0.tar.gz 发送到 ubuntu 中并解压，命令如下：

tar -vxzf iproute2-4.4.0.tar.gz

解压完成以后会得到一个名为“iproute2-4.4.0”的目录，进入此目录中，打开 Makefile 并 修改。在 Makefile 中找到下面这行：

CC := gcc

改为

CC:=arm-linux-gnueabihf-gcc

修改完成以后如图 66.4.2.1 所示：

Makefile 修改完成以后直接使用“make”命令编译，编译成功以后就会在 iproute2 源码的 ip 目录下得到一个名为“ip”的命令，如图 66.4.2.2 所示：

以下操作请严格按照教程步骤来！否则可能会导致系统无法启动！

4.2.1:将交叉编译得到的 ip 拷贝到开发板中

首先将交叉编译到的 ip 命令拷贝到开发板中，先不要替换开发板根文件系统中原有的 ip 命 令！切记！切记！先拷贝到开发板根文件系统的其他目录里面，比如我这里就拷贝到 /lib/modules/4.1.15 这个目录里面，命令如下：

sudo cp ip /home/zuozhongkai/linux/nfs/test_rootfs/lib/modules/4.1.15/ -f

拷贝完成以后在开发板上先执行一下新的 ip 命令，查看一下版本号，命令如下：

cd lib/modules/4.1.15/
./ip -V //执行新的 ip 命令，查看版本号

如果新编译的 ip 命令运行正确的话就会打印出其版本号，如图 66.4.2.3 所示：

4.2.2:在开发板根文件系统中用新的 ip 命令替换原来的

注意，此步骤在开发板中执行！开发板根文件系统中原来的 ip 命令是 busybox 自带的，存 放在/sbin 目录下。接下来，我们使用新的 ip 命令替换原来的，在开发板中执行如下命令：

cd lib/modules/4.1.15/
cp ip /sbin/ip -f

拷贝完成以后将/lib/modules/4.1.15/目录下的 ip 命令删除掉，重启开发板，查看根文件系统 是否可以正常启动！如果正常启动的话输入如下命令查看 ip 命令版本号：

ip -V //查看 ip 命令版本号

结果如图 66.4.2.4 所示：

至此，iproute2 中的 ip 命令就已经移植好了，稍后的 can 测试中我们会使用 ip 命令来设置 can0 网卡的相关信息。

4.2.3:替换 ip 命令以后系统启动失败怎么办？

如果在替换 ip 命令的时候操作失误可能会导致开发板系统启动失败，如图 66.4.2.5 所示：

从图 66.4.2.5 可以看出，系统启动失败，提示“Object "it" is unknown, try "ip help".”，这是 因为 ip 命令替换错误导致的！所以说一定要严格按照本节教程讲解的步骤替换 ip 命令。遇到 图 66.4.2.5 中的错误以后解决方法很简单，把以前的 ip 命令替换回来就行了，这就是前面强烈 建议大家对根文件系统做个备份的原因！！！最简单的方法就是用备份的根文件系统重新做一遍！

4.3:移植 can-utils 工具

can0 网卡已经出现了，但是工作正不正常还不知道，必须要进行数据收发测试。这里我们 使用 can-utils 这个工具来对 can0 网卡进行测试，因此要先移植 can-utils 到我们的开发板根文件 系统中。can-utils 源码我们已经下载下来放到了开发板光盘中，路径为：1、例程源码->7、第三 方库源码-> can-utils-2020.02.04.tar.gz。 在 ubuntu 中新建一个名为“can-utils”的目录来存放 can-utils 的编译结果。然后将 can-utils 源码拷贝到 ubuntu 中并解压，命令如下：

tar -vxzf can-utils-2020.02.04.tar.gz //解压

解压完成以后得到一个名为“can-utils-2020.02.04”的目录，这个即使 can-utils 源码，进入 到此目录中，然后配置并编译，命令如下：

cd can-utils-2020.02.04 //进入 can-utils 源码目录
./autogen.sh //先执行 autogen.sh，生成配置文件 configure
./configure --target=arm-linux-gnueabihf --host=arm-linux-gnueabihf --
prefix=/home/zuozhongkai/linux/IMX6ULL/tool/can-utils --disable-static --enable-shared //配置
make //编译
make install

编译完成以后就会前面创建的“can-utils”目录下就会多出一个“bin”目录，此目录下保存 着 can-utils 的各种小工具，如图 66.4.3.1 所示：

将图 66.4.3.1 中的所有 can-utils 小工具全部拷贝到开发板根文件系统下的/usr/bin 目录下， 命令如下：

sudo cp bin/* /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/usr/bin/ -f

拷贝完成以后我们就可以使用这些小工具来测试 CAN 了。

4.4:CAN 通信测试

正点原子的 I.MX6U-ALPHA 开发板上只有一个 CAN 接口，因此我们还需要另外一个 CAN 设备，可以使用另一块 I.MX6U-ALPHA 开发板，或者 USB 转 CAN 设备，这里我两个都测试 一下。

4.4.1:两块 ALPHA 开发板连接测试

准备两块 ALPHA 开发板，然后将 CAN 接口连接起来，ALPHA 开发板上 CAN 接线端子 如图 66.4.4.1 所示：

①、收发测试

首先使用 ip 命令设置两个开发板的 CAN 接口，首先设置 CAN 接口的速度，输入如下所示 命令：

ip link set can0 type can bitrate 500000

上述命令设置 can0 速度为 500Kbit/S，两个 CAN 设备的速度要设置为一样的！速度设置好 以后打开 can0 网卡，命令如下：

ifconfig can0 up //打开 can0

can0 打开以后就可以使用 can-utils 里面的小工具进行数据收发测试了。一个开发板用来接 收数据，一个用来发送数据，接收数据的开发板使用 candump 命令，输入如下命令：

candump can0 //接收数据

发送数据的开发板使用 cansend 命令向接收单元发送 8 个字节的数据：0X11、0X22、0X33、 0X44、0X55、0X66、0X77、0X88。输入如下命令：

cansend can0 5A1#11.22.33.44.55.66.77.88

cansend 命令用于发送 can 数据，“5A1”是帧 ID，“#”号后面的“11.22.33.44.55.66.77.88” 就是要发送的数据，十六进制。CAN2.0 一次最多发送 8 个字节的数据，8 个字节的数据之间用 “.”隔开。

如果CAN工作正常的话接收端就会接收到上面发送过来的这8个字节的数据，如图66.4.4.2 所示：

从图 66.4.4.2 可以看出，接收端的 can0 接口接收到了 8 个字节的数据，帧 ID 为 5A1，说 明 CAN 驱动工作正常。 如果要关闭 can0 的话输入如下命令： 

ifconfig can0 down

②、回环测试

如果要在一个板子上进行 CAN 回环测试，按照如下命令设置 CAN：

ifconfig can0 down //如果 can0 已经打开了，先关闭
ip link set can0 type can bitrate 500000 loopback on //开启回环测试
ifconfig can0 up //重新打开 can0
candump can0 & //candump 后台接收数据
cansend can0 5A1#11.22.33.44.55.66.77.88 //cansend 发送数据

如果回环测试成功的话那么开发板就会收到发送给自己的数据，如图 66.4.4.3 所示：

4.4.2:USB 转 CAN 卡测试

接下来我们使用一个 USB 转 CAN 卡与正点原子的 I.MX6U-ALPHA 开发板进行数据收发 测试，这里我使用的是周立功出品的 USBCAN 设备，型号为“USBCAN-I+”，如图 66.4.4.4 所 示：

首先设置开发板的 can0 接口，速度为 500Kbit/S，命令如下：

ip link set can0 type can bitrate 500000 //设置 can0，速率 500Kbit
ifconfig can0 up //打开 can0
candump can0 & //candump 后台接收数据

从图 66.4.4.5 可以看出，USBCAN 发送了 5 帧数据帧，帧类型为标准帧，这 5 帧数据都是 一样的，帧 ID 分别为 0~4。开发板 CAN 接口工作正常的话就会接收到这 5 帧数据，接收到的 数据如图 66.4.4.6 所示：

从图 66.4.4.6 可以看出，开发板 can0 接口接收到了 5 帧数据，和 USBCAN 发送的一致。 也可以通过开发板向 USBCAN 发送数据，输入如下命令发送数据：

cansend can0 5A1#11.22.33.44.55.66.77.88

USBCAN 接收到数据，如图 66.4.4.7 所示：

关于 CAN 驱动就讲解到这里，如果要编写 CAN 总线应用的话就直接使用 Linux 提供的 SocketCAN 接口，使用方法类似网络通信，本教程不讲解应用编程。