基于嵌入式Linux 和Docker平臺測試CAN通信

1).簡介

隨著嵌入式設(shè)備的發(fā)展，由于部署更靈活應(yīng)用方便等特性，原本在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中廣泛使用的docker技術(shù)也慢慢在一些嵌入式設(shè)備中應(yīng)用，因此本文就基于嵌入式ARM平臺使用集成docker技術(shù)的Liinux系統(tǒng)來測試CAN通信功能。

本文所演示的平臺來自于Toradex Colibri iMX8X ARM嵌入式平臺，這是一個基于NXP iMX8X ARM處理器，支持Cortex-A35和Coretex-M4架構(gòu)的計算機模塊平臺。

2.準(zhǔn)備

a).Colibri iMX8X 2GB WB ITARM核心版配合Colibri Evaluation載板，連接調(diào)試串口UART1（載板X27）到開發(fā)主機方便調(diào)試。

b). Colibri iMX8X通過Toradex Easy Installer安裝包含Docker支持的Torizon Linux操作系統(tǒng)，目前最新的monthly發(fā)布TorizonCore 5.1.0-devel-202012+build.6

c).Apalis iMX8QM4GB WB IT ARM核心版配合Ioxra載板，連接調(diào)試串口UART1（載板X22）到開發(fā)主機方便調(diào)試。

d). Apalis iMX8QM同樣通過Toradex Easy Installer安裝標(biāo)準(zhǔn)嵌入式Linux用于CAN接口測試時候?qū)?，系統(tǒng)版本為Linux Reference Multimedia 5.1.0-devel-202012

3).測試系統(tǒng)配置

a). Colibri iMX8X CAN接口對應(yīng)管腳說明如下，本文測試使用FlexCAN1接口

b).測試系統(tǒng)如下硬件連接將Colibri iMX8X CAN1和Apalis iMX8QM CAN0接口進行連接

./ Colibri Eva Board JP4和JP5跳線斷開，將X9連接器SODIMM_55和SODIMM_63管腳分別連接到X38連接器TX和RX插座。

./ Colibri Eva Board X2 Top DB9管腳2和7通過兩端均配置120Ohm終端電阻的連線和Ixora載板X20管腳1和2連接。

c). Colibri iMX8X TorizonCore linux系統(tǒng)默認(rèn)使能的是Colibri Evaluation Board載板上面的MCP2515 SPI CAN接口，需要通過如下device tree overlay配置修改為iMX8X的兩個FlexCAN接口

./ device tree overlay的基本說明請參考這里，編譯方法請參考這里。

./ overlay源文件請參考如下鏈接

https://gitee.com/simonqin09/colibri_imx8x_flexcan/blob/master/colibri-imx8x_enable_flexcan_overlay.dts

./將上述源文件編譯好的overlay文件（可以從這里下載）根據(jù)這里的說明部署到Colibri iMX8X上

4).部署CAN測試Docker image

a).首先參考這里的說明在開發(fā)PC上面配置Docker編譯環(huán)境

b).在開發(fā)PC創(chuàng)建如下Dockerfile用于進行CAN測試

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ARG IMAGE_ARCH=arm64v8

# Use the parameter below for Arm 32 bits (like iMX6 and iMX7)

# ARG IMAGE_ARCH=arm32v7

FROM torizon/$IMAGE_ARCH-debian-shell:1.0

WORKDIR /home/torizon

RUN apt-get -y update && apt-get install -y \

nano \

python3 \

python3-pip \

python3-setuptools \

git \

iproute2 \

can-utils \

net-tools \

vim \

python3-can \

&& apt-get clean && apt-get autoremove && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

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c).如下編譯并打包成離線Docker image文件，當(dāng)然也可以上傳到dockerhub上面通過在線的方式在設(shè)備安裝

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$ docker build -t can-test-torizon .

$ docker save -o can-test-torizon.tar can-test-torizon

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e).將上面打包好的docker image復(fù)制到Colibri iMX8x設(shè)備上面，并安裝并運行

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### load docker image

$ docker load -i can-test-torizon.tar

### check docker image

$ docker images

REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE

can-test-torizon latest 3f1a2122de1c 10 minutes ago 236MB

### run docker image

$ docker run -it --rm --name=can-test-torizon --net=host --cap-add="NET_ADMIN" -v /dev:/dev -v /tmp:/tmp -v /run/udev/:/run/udev/ can-test-torizon

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5). CAN通訊測試

a).在上述Colibri iMX8x啟動的docker image里面使能can1接口

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### set can1 interface up

/home/torizon# ip link set can1 type can bitrate 1000000

/home/torizon# ip link set can1 up

### check can1 interface

/home/torizon# ifconfig can1

can1: flags=193 mtu 16

unspec 00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00 txqueuelen 10 (UNSPEC)

RX packets 0 bytes 0 (0.0 B)

RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0

TX packets 0 bytes 0 (0.0 B)

TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0

device interrupt 69

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b).繼續(xù)在docker image里面創(chuàng)建如下”can-test.sh”腳本用于間隔50ms連續(xù)發(fā)送CAN標(biāo)準(zhǔn)包

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#!/bin/bash

for ((i=1; i<=20; i++))

do

cansend can1 01F#1122334455667788

sleep 0.05

done

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c).在Apalis iMX8QM Linux下運行下面命令使能can0接口并準(zhǔn)備進行CAN包接收

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root@apalis-imx8:~# ip link set can0 type can bitrate 1000000

root@apalis-imx8:~# ip link set can0 up

root@apalis-imx8:~# candump can0

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d).在colibri imx8x docker內(nèi)執(zhí)行上面創(chuàng)建的腳本發(fā)送CAN包

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/home/torizon# chmod +x can-test.sh

/home/torizon# ./can-test.sh

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e). Apalis iMX8QM接收到對應(yīng)的CAN包

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root@apalis-imx8:~# candump can0

can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can0 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

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f).將發(fā)送和接收互換后測試也同樣結(jié)果

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### Apalis iMX8QM發(fā)送

root@apalis-imx8:~# ./can-test.sh

### Colibri iMX8x接收

/home/torizon# candump can1

can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

can1 01F [8] 11 22 33 44 55 66 77 88

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6).總結(jié)

本文使用NXP iMX8X嵌入式平臺配合嵌入式Linux和Docker平臺測試CAN通信，相比原生CAN通信，利用Docker技術(shù)可以更靈活的用包管理方式安裝所需的組件，同時在不同平臺遷移也相對更簡單，但需要注意的是在Docker環(huán)境下訪問主機外設(shè)需要對cgroup權(quán)限做正確的設(shè)置以保證可以順利加載。

審核編輯：黃飛