一、SocketCAN簡介

SocketCAN是由Linux內(nèi)核維護(hù)的CAN協(xié)議棧，可以使用Linux內(nèi)核提供的Socket API進(jìn)行CAN總線的讀寫操作，用戶只需要使用C語言實(shí)現(xiàn)與Socket API通訊，就可以控制CAN總線上的節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收。

SocketCAN不需要安裝額外的驅(qū)動(dòng)程序，可以通過系統(tǒng)自帶的套接字機(jī)制直接讀寫CAN總線，具有工作穩(wěn)定、性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自動(dòng)化、汽車領(lǐng)域的CAN總線控制中。

二、SocketCAN的使用

1、Socket參數(shù)

在使用SocketCAN時(shí)，需要設(shè)置一些必要的Socket參數(shù)，以便實(shí)現(xiàn)CAN總線的正確讀寫。下面列出一些常用的Socket參數(shù)：

（1）CAN接口名稱

struct ifreq ifr;
strcpy(ifr.ifr_name, "can0");
ioctl(sockfd, SIOCGIFINDEX, &ifr);

在使用SocketCAN時(shí)需要指定CAN總線的名稱，一般都為can0，但根據(jù)實(shí)際情況而定，可以使用ioctl函數(shù)獲取CAN總線的索引。

（2）CAN總線接收過濾器

struct can_filter rfilter;
rfilter.can_id = 0x123;
rfilter.can_mask = CAN_SFF_MASK;
setsockopt(sockfd, SOL_CAN_RAW, CAN_RAW_FILTER, &rfilter, sizeof(rfilter));

CAN總線上會(huì)出現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)，但并非所有的數(shù)據(jù)都需要進(jìn)行處理。使用CAN總線過濾器可以過濾掉一些不需要的數(shù)據(jù)，以免影響系統(tǒng)性能，使用setsockopt函數(shù)可以設(shè)置CAN總線的過濾器。

（3）CAN幀長度

setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &setsockopt_value, sizeof(setsockopt_value));

在使用SocketCAN讀取CAN總線數(shù)據(jù)時(shí)，需要指定CAN幀的長度，使用setsockopt函數(shù)可以設(shè)置CAN幀的緩沖區(qū)長度。

2、Socket參數(shù)什么意思

SocketCAN使用的是一種基于內(nèi)存映射的CAN協(xié)議棧，它將CAN幀映射到共享內(nèi)存區(qū)域，以便用戶可以直接訪問數(shù)據(jù)。

SocketCAN提供了一系列Socket參數(shù)，用于控制CAN協(xié)議棧的數(shù)據(jù)訪問方式，包括需要訪問的內(nèi)存地址、讀寫的方法、讀寫的長度、超時(shí)時(shí)間等等。

3、Socket參考文獻(xiàn)

SocketCAN參考文獻(xiàn)包括：

（1）Linux內(nèi)核源代碼中的文件

/include/linux/can.h
/include/uapi/linux/can/error.h
/include/uapi/linux/can/netlink.h
/include/uapi/linux/can/raw.h
/net/can/af_can.c
/net/can/bcm.c
/net/can/isotp.c
/net/can/raw.c

使用SocketCAN時(shí)需要引用這些頭文件和源文件，它們包含了SocketCAN的API、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)程序等等相關(guān)信息

（2）SocketCAN的官方網(wǎng)站

http://www.pengutronix.de/software/libsocketcan/

SocketCAN的官方網(wǎng)站包含了SocketCAN的最新版本、API文檔、教程、用戶手冊(cè)等等相關(guān)信息。

4、Socket參數(shù)大全

Socket參數(shù)大全包括：

（1）CAN接口名稱

指定CAN總線的名稱，一般為can0、can1等等

（2）CAN總線接收過濾器

過濾掉一些不需要的數(shù)據(jù)，提高系統(tǒng)性能

（3）CAN幀長度

指定CAN幀的緩沖區(qū)長度，以便讀取數(shù)據(jù)

5、Socket參數(shù)詳解

Socket參數(shù)詳解包括：

（1）CAN接口名稱

在使用SocketCAN時(shí)需要指定CAN總線的名稱，一般都為can0，但根據(jù)實(shí)際情況而定，可以使用ioctl函數(shù)獲取CAN總線的索引。

（2）CAN總線接收過濾器

CAN總線上的數(shù)據(jù)非常多，無法全部進(jìn)行處理。使用過濾器可以屏蔽一些不需要的數(shù)據(jù)，以提高系統(tǒng)性能。可以使用setsockopt函數(shù)設(shè)置過濾器，對(duì)于過濾器的設(shè)置方法可以參考相關(guān)文獻(xiàn)。

（3）CAN幀長度

SocketCAN需要設(shè)置CAN幀的緩沖區(qū)長度，以便讀取數(shù)據(jù)。使用setsockopt函數(shù)可以設(shè)置CAN幀的緩沖區(qū)長度。

（4）讀寫方法

在CAN總線上進(jìn)行讀寫操作時(shí)，需要選擇正確的讀寫方法，通常可以使用recv函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)接收，使用send函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，也可以使用read和write函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫。

（5）讀寫的長度

對(duì)于不能保證讀寫長度的情況，用戶需要顯式地指定讀寫的長度。讀取CAN總線數(shù)據(jù)時(shí)，需要指定讀取數(shù)據(jù)的長度，寫入CAN總線數(shù)據(jù)時(shí)，需要指定寫入數(shù)據(jù)的長度。

（6）超時(shí)時(shí)間

SocketCAN需要一個(gè)超時(shí)時(shí)間，在CAN總線讀寫數(shù)據(jù)時(shí)，需要設(shè)置一個(gè)超時(shí)時(shí)間，以便在指定時(shí)間內(nèi)完成數(shù)據(jù)讀寫。超時(shí)時(shí)間可以使用setsockopt函數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

6、Socket參數(shù)怎么設(shè)置

Socket參數(shù)的設(shè)置可以使用setsockopt函數(shù)進(jìn)行設(shè)置，一般使用下面的格式：

setsockopt(sockfd, SOL_CAN_RAW, CAN_RAW_FILTER, &rfilter, sizeof(rfilter));

其中，sockfd變量為Socket文件描述符，SOL_CAN_RAW是SocketCAN協(xié)議的套接字類型，CAN_RAW_FILTER是套接字選項(xiàng)，rfilter是選項(xiàng)參數(shù)，sizeof(rfilter)表示選項(xiàng)參數(shù)的大小。

7、Socket參數(shù)無效

在使用Socket參數(shù)時(shí)，需要注意一些常見的問題，如參數(shù)無效。在設(shè)置Socket參數(shù)時(shí)，需要校驗(yàn)參數(shù)值是否正確，可以使用errno變量查看錯(cuò)誤信息。

8、Socket參數(shù)對(duì)照表

9、Socket參數(shù)說明

根據(jù)以上講解，可以對(duì)Socket參數(shù)做以下簡單說明：

（1）CAN接口名稱

使用SocketCAN時(shí)需要指定CAN總線的名稱，一般都為can0，但根據(jù)實(shí)際情況而定，可以使用ioctl函數(shù)獲取CAN總線的索引。

（2）CAN總線接收過濾器

CAN總線上的數(shù)據(jù)非常多，無法全部進(jìn)行處理。使用過濾器可以屏蔽一些不需要的數(shù)據(jù)，以提高系統(tǒng)性能?？梢允褂胹etsockopt函數(shù)設(shè)置過濾器，對(duì)于過濾器的設(shè)置方法可以參考相關(guān)文獻(xiàn)。

（3）CAN幀長度

SocketCAN需要設(shè)置CAN幀的緩沖區(qū)長度，以便讀取數(shù)據(jù)。使用setsockopt函數(shù)可以設(shè)置CAN幀的緩沖區(qū)長度。

（4）讀寫方法

在CAN總線上進(jìn)行讀寫操作時(shí)，可以使用recv函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)接收，使用send函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，也可以使用read和write函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫。

（5）讀寫的長度

對(duì)于不能保證讀寫長度的情況，用戶需要顯式地指定讀寫的長度。讀取CAN總線數(shù)據(jù)時(shí)，需要指定讀取數(shù)據(jù)的長度，寫入CAN總線數(shù)據(jù)時(shí)，需要指定寫入數(shù)據(jù)的長度。

（6）超時(shí)時(shí)間

SocketCAN需要一個(gè)超時(shí)時(shí)間，在CAN總線讀寫數(shù)據(jù)時(shí)，需要設(shè)置一個(gè)超時(shí)時(shí)間，以便在指定時(shí)間內(nèi)完成數(shù)據(jù)讀寫。超時(shí)時(shí)間可以使用setsockopt函數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

10、Socket參數(shù)指標(biāo)選取

在使用SocketCAN時(shí)，需要根據(jù)具體情況選擇合適的Socket參數(shù)指標(biāo)，如CAN接口名稱、CAN總線接收過濾器、CAN幀長度、讀寫方法、讀寫長度、超時(shí)時(shí)間等等。選擇合適的Socket參數(shù)指標(biāo)可以提高系統(tǒng)的性能，優(yōu)化CAN總線的數(shù)據(jù)讀寫效率。

代碼示例

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

int main(int argc, char **argv)
{
    int ret, s;
    struct sockaddr_can addr;
    struct ifreq ifr;
    struct can_frame frame;
    char *ifname = "can0";

    s = socket(PF_CAN, SOCK_RAW, CAN_RAW);
    if (s < 0) {
        perror("socket error");
        return -1;
    }

    strcpy(ifr.ifr_name, ifname);
    ioctl(s, SIOCGIFINDEX, &ifr);

    addr.can_family = AF_CAN;
    addr.can_ifindex = ifr.ifr_ifindex;

    ret = bind(s, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
    if (ret < 0) {
        perror("bind error");
        return -1;
    }

    memset(&frame, 0, sizeof(frame));

    frame.can_id = 0x123;
    frame.can_dlc = 2;
    frame.data[0] = 0x11;
    frame.data[1] = 0x22;

    ret = write(s, &frame, sizeof(frame));
    if (ret != sizeof(frame)) {
        perror("write error");
        return -1;
    }

    ret = read(s, &frame, sizeof(frame));
    if (ret < 0) {
        perror("read error");
        return -1;
    }

    printf("CAN id: 0x%lX, length: %d\n", frame.can_id, frame.can_dlc);
    printf("Data: %02X %02X\n", frame.data[0], frame.data[1]);

    close(s);

    return 0;
}