linux cansend candump 命令介绍和使用示例

在 Linux 系统中，cansend 和 candump 是 can-utils 工具包中两个非常重要的命令行工具，用于进行 CAN (Controller Area Network) 总线通信的发送和接收。这些工具基于 Linux 内核的 SocketCAN 接口，使得 CAN 总线操作就像操作网络接口一样方便。

前提

在使用这些工具之前，你需要确保你的 Linux 系统支持 SocketCAN，并且 CAN 接口（无论是物理接口如 USB-CAN 适配器，还是虚拟接口如 vcan）已经正确配置和启用。

准备 CAN 接口 (以虚拟 CAN 接口 vcan0 为例)

为了演示 cansend 和 candump，我们通常会使用一个虚拟 CAN 接口 (vcan)。这不需要实际的 CAN 硬件，非常适合学习和测试。

1. 加载 vcan 模块：

   bash

   sudo modprobe vcan

2. 添加 vcan0 接口：

   bash

   sudo ip link add dev vcan0 type vcan

3. 启用 vcan0 接口：

   bash

   sudo ip link set up vcan0

   现在，你可以使用 ip link show vcan0 或 ifconfig (如果已安装) 来查看 vcan0 接口是否已成功创建并处于UP状态。

candump 基本用法

candump 用于监听和显示 CAN 总线上的报文。它就像网络中的 tcpdump 工具一样，可以捕获指定 CAN 接口上的所有或过滤后的 CAN 帧。

打开一个终端窗口，运行 candump 来监听 vcan0 接口上的所有 CAN 报文：

candump vcan0

此时，终端会等待并显示任何在 vcan0 上接收到的 CAN 报文。

candump 输出格式

典型的 candump 输出格式如下：

(1705641777.123456) can0 123 [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

• (1705641777.123456): 时间戳，表示接收到报文时的系统时间（秒.微秒）。
• can0: 接收到报文的 CAN 接口名称。
• 123: CAN ID（十六进制），这里是标准 CAN ID (11 位)。如果是扩展 CAN ID (29 位)，则会显示 8 位十六进制数，例如 12345678。
• [8]: 数据长度码 (DLC, Data Length Code)，表示数据段的字节数，这里是 8 字节。
• 11 22 33 44 55 66 77 88: CAN 报文的数据段（十六进制表示）。

常用选项

• -t <type>: 时间戳格式。

  • a: 绝对时间戳 (Absolute timestamp)。
  • d: 相对时间戳 (Delta timestamp)，显示与上一条报文的时间差。
  • z: 零点时间戳 (Zero timestamp)，以 candump 启动时为零点。
  • A: 带日期的绝对时间戳 (Absolute timestamp with date)。
  • 示例： candump -tA vcan0

• -l: 将报文记录到文件。默认文件名是 candump-<interface>.log。

  • 示例： candump -l vcan0 这将把捕获到的报文保存到 candump-vcan0.log 文件中。

• -s <level>: 静默模式，不显示数据帧，只显示错误帧。

  • candump -s 2 vcan0 (默认等级 2)

• -c: 彩色输出，使得不同报文在终端中以不同颜色显示，方便区分。可以多次使用 -c 增加颜色级别。

  • 示例： candump -cc vcan0

• -D: 即使 CAN 设备下线也不退出。

• -e: 以人类可读格式显示 CAN 错误帧。

• 过滤报文： 你可以指定只捕获特定 CAN ID 或 ID 范围的报文。格式是 <can_id>:<can_mask>。只有当 (received_can_id & mask) == (can_id & mask) 时，报文才会被显示。

  • 示例 (只显示 ID 为 123 的报文)：

    bash

    candump vcan0,123:7FF

    7FF 是标准 CAN ID 的掩码，确保只匹配 ID 123。

  • 示例 (只显示 ID 范围在 200 到 2FF 之间的报文)：

    bash

    candump vcan0,200:7F0

    这里 7F0 意味着只关注 CAN ID 的高 7 位，低 4 位不限制。

  • 示例 (扩展 ID 过滤)：

    bash

    candump vcan0,12345678:DFFFFFFF

    DFFFFFFF 是扩展 CAN ID 的掩码。

cansend 基本用法

cansend 用于向 CAN 总线发送单个 CAN 报文。

打开另一个终端窗口，运行 cansend 向 vcan0 发送报文。

发送标准 CAN 2.0 数据帧 (11 位 ID)：

cansend vcan0 123#1122334455667788

• vcan0: 要发送报文的 CAN 接口。
• 123: CAN ID (十六进制，这里是 11 位标准 ID)。
• #: 分隔符，表示后面是数据。
• 1122334455667788: 数据段（十六进制），最大 8 个字节。

如果你在第一个终端运行着 candump vcan0，你应该能看到这条报文被成功捕获并显示出来。

常用格式

cansend 支持多种报文格式：

• 经典 CAN 2.0 数据帧：

  • <can_id>#{data}: 发送数据帧。
    • 示例 (空数据帧)： cansend vcan0 100#
    • 示例 (2 字节数据)： cansend vcan0 200#AA.BB (数据字节可以用 . 分隔，也可以不分隔)
    • 示例 (3 字节数据)： cansend vcan0 300#010203

• CAN FD 数据帧 (CAN Flexible Data Rate)：

  • <can_id>##<flags>{data}: 发送 CAN FD 帧。
    • <flags>: 单个十六进制值 (0-F)，定义 canfd_frame.flags。
    • 示例 (CAN FD，ID 500，标志 1，64 字节数据)：
      bash

      cansend vcan0 500##10102030405060708090A0B0C0D0E0F0102030405060708090A0B0C0D0E0F0102030405060708090A0B0C0D0E0F0102030405060708090A0B0C0D0E0F

      （注意，这里的数据长度超过了经典 CAN 的 8 字节限制）

• 远程请求帧 (RTR, Remote Transmission Request)：

  • <can_id>#R: 发送一个 RTR 帧，请求对应 ID 的数据。
    • 示例： cansend vcan0 123#R
  • <can_id>#R{len}: 带 DLC 的 RTR 帧。
    • 示例： cansend vcan0 123#R8 (请求 8 字节数据)

• 扩展 CAN ID (29 位 ID)：

  • CAN ID 可以是 3 (SFF, Standard Frame Format) 或 8 (EFF, Extended Frame Format) 个十六进制字符。如果 CAN ID 是 8 位十六进制数，它会自动被识别为扩展 ID。
  • 示例 (扩展 ID 18FEF100，数据 010203)：
    bash

    cansend vcan0 18FEF100#010203

总结

cansend 和 candump 是 Linux SocketCAN 工具集中最基础也是最常用的两个命令。它们是进行 CAN 总线开发、调试和测试的利器。通过这些命令，你可以：

• 发送特定 CAN 报文来模拟设备行为或触发特定功能。
• 监听和分析 CAN 总线流量，以理解设备间的通信模式，诊断问题。
• 记录 CAN 报文到文件，以便后续分析或回放。

熟练掌握这两个命令对于任何进行 Linux 下 CAN 开发的工程师都至关重要。