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CAN FD 开发指南

本文档基于瑞芯微官方文档 Rockchip_Developer_Guide_CAN_FD_CN.pdf（V1.2.0, 2024-07-22）整理，介绍 Rockchip RK3576 / RK3506 系列芯片 CAN FD 总线的驱动配置、使用方法和常见问题排查。

适用范围
芯片平台内核版本
RK3576Linux 6.1
RK3506Linux 6.1

读者对象：技术支持工程师、软件开发工程师

CAN FD 驱动​

驱动文件​

驱动文件位置：

drivers/net/can/rockchip/rk3576_canfd.c

DTS 节点配置​

主要参数说明：

参数说明
interrupts中断配置，转换完成后产生中断信号
clocks / clock-names时钟源：baudclk（波特率时钟）和 apb_pclk（总线时钟）
resets / reset-names复位信号：can 和 can-apb，用于每次复位总线
assigned-clocks / assigned-clock-rates时钟频率配置
pinctrl引脚复用配置
rockchip,rx-max-dataRX 接收最大数据字节数配置
dmas / dma-namesDMA 配置（RX 方向）

完整 DTS 配置示例：

&can0 {
    assigned-clocks = <&cru CLK_CAN0>;
    assigned-clock-rates = <200000000>;
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&can0m0_pins>;
    status = "okay";
};

RX FIFO 深度配置​

rockchip,rx-max-data 可配置 RX 接收字节数，影响 RX FIFO 深度：

配置值RX byte 支持RX FIFO 深度适用场景
&lt;4&gt;8 bytes64 帧仅 CAN 帧
&lt;18&gt;64 bytes14 帧CAN FD 帧
&can0 {
    rockchip,rx-max-data = <4>;
};

DMA 配置​

RX 支持 DMA 功能，不需要 DMA 可以删除该属性：

&can0 {
    dmas = <&dmac0 20>;
    dma-names = "rx";
};

内核配置​

CONFIG_CAN=y
CONFIG_CANFD_RK3576=y

CAN FD 通信测试工具​

canutils 是常用的 CAN 通信测试工具包，包含 5 个独立程序：

工具功能
canconfig配置 CAN 总线接口参数（波特率、模式等）
candump从 CAN 总线接收数据并以十六进制打印，可输出到文件
canecho把接收到的所有数据重新发送回总线
cansend往指定接口发送指定数据
cansequence自动重复递增数字发送/接收校验

ip 命令（iproute2 版本）用于配置 CAN 波特率和功能。

注意

busybox 里的 ip 工具是阉割版本，不支持 CAN FD 操作。请使用完整的 iproute2 版本。

Buildroot 开启配置：

BR2_PACKAGE_CAN_UTILS=y
BR2_PACKAGE_IPROUTE2=y

CAN FD 常用命令​

查询网络设备​

ifconfig -a

启动 CAN FD​

# 关闭 CAN
ip link set can0 down

# 设置仲裁段 1M 波特率，数据段 3M 波特率
ip link set can0 type can bitrate 1000000 dbitrate 3000000 fd on

# 打印 can0 详细信息
ip -details link show can0

# 启动 CAN
ip link set can0 up

CAN FD 发送​

# 标准帧 + 数据帧，ID: 123，数据: DEADBEEF
cansend can0 123##1DEADBEEF

# 扩展帧 + 数据帧，ID: 00000123，数据: DEADBEEF
cansend can0 00000123##1DEADBEEF

CAN FD 接收​

# 开启打印，等待接收
candump can0 &

完整配置示例​

ip link set can0 down
ip link set can0 type can bitrate 500000 sample-point 0.8 dbitrate 2000000 sample-point 0.8 fd on
ip -details -statistics link show can0
ip link set can0 up
echo 4096 > /sys/class/net/can0/tx_queue_len
candump can0 &

cangen 测试命令汇总​

CAN 经典帧：

# 扩展帧
cangen can0 -g 1 -e -I i -L i -D r

# 标准帧
cangen can0 -g 1 -I i -L i -D r

# 远程帧 标准帧
cangen can0 -g 1 -R -I i -L i -D r

# 远程帧 扩展帧
cangen can0 -g 1 -e -R -I i -L i -D r

CAN FD 不变速：

# 扩展帧
cangen can0 -g 1 -e -f -I i -L i -D i
cangen can0 -g 1 -e -f -I r -L i -D r

# 标准帧
cangen can0 -g 1 -f -I i -L i -D i
cangen can0 -g 1 -f -I r -L i -D r

CAN FD BRS（变速）：

# 扩展帧
cangen can0 -g 1 -e -f -b -I i -L i -D i
cangen can0 -g 1 -e -f -b -I r -L i -D r

# 标准帧
cangen can0 -g 1 -f -b -I i -L i -D i
cangen can0 -g 1 -f -b -I r -L i -D r

CAN FD 常见问题排查​

无法收发​

先使用回环模式测试，确认控制器本身是否正常：

ip link set can0 down
ip link set can0 type can bitrate 500000 sample-point 0.8 dbitrate 2000000 sample-point 0.8 fd on loopback on
ip -details -statistics link show can0
ip link set can0 up
echo 4096 > /sys/class/net/can0/tx_queue_len
candump can0 &

回环模式下 cansend 后 candump 可以接收，说明控制器工作正常。此时检查以下硬件相关内容：

  • IOMUX 配置是否正确
  • 硬件连接是否正确
  • 终端 120 欧姆电阻有没有接入
  • CAN 转换芯片是否正常

概率性不能收发​

1. 确认比特率是否精准：

ip -details -statistics link show can0

如果比特率有偏差会造成收发异常，需要根据比特率调整输入时钟。

2. 调整采样点：

尽量保证同一网络中采样点一致，可以保障收发稳定性。参考上一节的 sample-point 配置方法。

CAN FD 比特率和采样点计算​

CAN FD 架构根据输入频率和比特率自动计算参数。采样点规则按照 CiA 标准协议：

/* Use CiA recommended sample points */
if (bt->sample_point) {
    sample_point_nominal = bt->sample_point;
} else {
    if (bt->bitrate > 800000)
        sample_point_nominal = 750;     // 75.0%
    else if (bt->bitrate > 500000)
        sample_point_nominal = 800;     // 80.0%
    else
        sample_point_nominal = 875;     // 87.5%
}

比特率计算公式：

BitRate = clk_can / (2 * (brp + 1)) / ((tseg2 + 1) + (tseg1 + 1) + 1)

采样点计算公式：

Sample = (1 + (tseg1 + 1)) / (1 + (tseg1 + 1) + (tseg2 + 1))

其中 brp、tseg1、tseg2 见 CAN TRM 中的 BITTIMING 寄存器。

CAN FD 变速​

对于超过 5M 的变速，可能会出现不稳定，此时需要先测试环路延时，然后根据环路延时配置 TDC（Transmitter Delay Compensation）。

环路延时测试​

操作步骤：

# 使能测试模式
io -4 0x2ac00108 0x80

# 发送一帧数据
cansend can0 001#aaaaaaaa

# 读取环路延时值
io -4 0x2ac00110

读回来的 0x2ac00110 寄存器的值就是 loop delay。

TDC 配置​

测试好 loop delay 后，配置 TDC：

io -4 0x2ac00108 0x19
  • tdc_offset 配置成 loop delay 的一半
  • 使能 tdc_enable

详细配置见 TRM CAN FD 章节的 RKCAN_FD_TDC 寄存器。

最终 TDC 配置需要代码化，写到 rk3576_canfd_set_bittiming() 函数的 TDC 配置中去。

注意

CAN FD 变速网络上的采样点必须一致，否则 BRS 位接收可能会有异常。

采样点设置示例：

ip link set can0 type can bitrate 500000 sample-point 0.8 dbitrate 2000000 sample-point 0.8 fd on

参考资料​

  • 原始文档：Rockchip_Developer_Guide_CAN_FD_CN.pdf V1.2.0
  • 瑞芯微官网：www.rock-chips.com