当前位置：首页 > ds >正文

海思平台移植 CAN 通信全攻略：从硬件到应用

ds 2025/7/26 22:10:32

在工业控制、车载电子等领域，CAN（Controller Area Network）总线因其高可靠性和实时性被广泛应用。海思芯片（如 Hi3516、Hi3559 等）作为嵌入式领域的主流方案，常需移植 CAN 通信功能以满足场景需求。本文将从硬件选型、内核配置、驱动适配到应用测试，详细讲解海思平台 CAN 通信的移植过程。

设备驱动调试和硬件具有强关联性，一定要和硬件工程师沟通清楚，原理图上的不一定是实际的接线关系，一定要问清楚！！！问清楚！！！问清楚！！！

1.硬件方案选择

海思芯片本身大多不内置 CAN 控制器，需通过外部芯片扩展。常见方案有两种：

1.1 SPI 转 CAN

核心芯片：Microchip MCP2515（支持 CAN 2.0A/B 协议，SPI 接口）
硬件连接：

SPI 接口：连接海思的 SPI 控制器（如 SPI0、SPI1），需接 SCK（时钟）、MOSI（主发从收）、MISO（主收从发）、CS（片选，GPIO 控制）
中断引脚：MCP2515 的 INT 引脚连接海思的 GPIO（用于中断通知）
电源：通常需 3.3V 供电（注意与海思 GPIO 电平匹配）

优势：电路简单，成本低，适配性强，适合多数海思平台。

1.2 串口转 CAN

核心芯片：周立功 ZLG CAN transceiver（如 CANalyst-II 模块）
硬件连接：通过 UART 接口连接海思的 UART 控制器，无需中断引脚。
劣势：实时性稍差，不适合高频率通信场景。

本文以MCP2515 + 海思 HI3519 为例，讲解 SPI 转 CAN 的移植过程。

2. 内核配置与驱动适配

2.1 内核配置参数

通过make menuconfig开启 CAN 相关支持，关键配置如下:

# CAN核心协议栈
CONFIG_CAN=y
CONFIG_CAN_RAW=y           # 启用原始CAN协议（用户态必备）
CONFIG_CAN_BCM=y           # 广播管理模块（可选）
CONFIG_CAN_GW=y            # CAN网关功能（可选）# SPI转CAN驱动
CONFIG_CAN_MCP251X=y       # MCP251x系列驱动
CONFIG_CAN_MCP251X_SPI=y   # SPI接口支持

内核配置信息如下：

Networking support  --->[*]   CAN bus subsystem support  --->--- CAN bus subsystem support<*>   Raw CAN Protocol (raw access with CAN-ID filtering)<*>   Broadcast Manager CAN Protocol (with content filtering)<*>   CAN Gateway/Router (with netlink configuration)[*]     CAN Gateway: Allow to route CAN frames between CAN interfaces--- CAN Device Drivers<*>   Platform CAN drivers with Netlink support<*>   CAN USB interfaces  ---><*>   CAN SPI interfaces  ---><*>   Microchip MCP251x SPI CAN controllers

如果需要can设备开机自动挂载，可勾选<*> Microchip MCP251x SPI CAN controllers，本人的硬件比较特殊（这个可爱的硬件），因此我选择迎难而上，在用户层挂载can设备并通信。

2.2 设备树配置

本人的can是挂载在spi2下，因此修改spi3节点：

    clocks {clk8m: clk8m {compatible = "fixed-clock";#clock-cells = <0>;clock-frequency = <8000000>;clock-output-names = "clk8m";};};&spi_bus3{status = "okay";/*spidev@0 {compatible = "rohm,dh2228fv";reg = <0>;pl022,interface = <0>;pl022,com-mode = <0>;spi-max-frequency = <25000000>;};*/can0: can@0 {compatible = "microchip,mcp2515";reg = <0>;clocks = <&clk20m>;spi-max-frequency = <8000000>;interrupt-parent = <&gpio_chip6>;interrupts = <5 IRQ_TYPE_EDGE_FALLING>;status = "okay";};
};

这部分解释一下，clocks = <&clk8m> 是配置2515的外部时钟，这个需要根据我们可爱的硬件工程师们的选择进行配置，不可自行发挥。

interrupt-parent = <&gpio_chip5> 和 interrupts = <6 IRQ_TYPE_EDGE_FALLING> 是我们的2515芯片的INT脚和soc的gpio管脚的配置，需要硬件确认。

2.3 管脚复用

如果阁下想在自启时就挂载can设备，那么可以选择在uboot中配置对应管脚，可以在reg配置Excel参考如下：

我的是在用户层自己挂载，因此我的是在sys_config 中配置管脚复用信息：

static void spi3_pin_mux(void)
{void *iocfg2_base = sys_config_get_reg_iocfg2();sys_writel(iocfg2_base + 0x0110, 0x01b3); /* SPI3_SCLK */sys_writel(iocfg2_base + 0x0108, 0x0153); /* SPI3_SDO */sys_writel(iocfg2_base + 0x0104, 0x0203); /* SPI3_SDI */sys_writel(iocfg2_base + 0x010C, 0x0203); /* SPI3_CSN */
}

3.手动编译MCP/XL2515驱动

只需将2515的源代码，编译为ko文件，以便在用户层手动加载，以下是我的编译脚本：

海思SPI-CAN驱动程序

如果遇到内核需要鉴权的，可以添加鉴权指令，否则无法加载。

编译完成可以在板子上，手动挂载：insmod mcp2515.ko，挂载成功会提示：

mcp251x spi0.0: MCP2515 successfully initialized.

4.通信测试

4.1 中断测试

# 查看中断注册状态
cat /proc/interrupts | grep can0
# 触发中断后检查计数是否增长
watch -n 1 "cat /proc/interrupts | grep can0"

4.2 CAN 接口配置：

# 设置波特率（500kbps为工业常用）
ip link set can0 type can bitrate 500000 sample-point 0.875
ip link set can0 up# 检查接口状态
ip -details link show can0

4.2 通信性能测试：

# 后台持续发送数据
cansend can0 123#DEADBEEFDEADBEEF &# 统计接收情况（检查丢包率）
candump -tA can0 | pv -r > /dev/null

4.3 用户态编程接口

// 创建CAN原始套接字
int s = socket(PF_CAN, SOCK_RAW, CAN_RAW);// 绑定到CAN接口
struct sockaddr_can addr;
struct ifreq ifr;
strcpy(ifr.ifr_name, "can0");
ioctl(s, SIOCGIFINDEX, &ifr);
addr.can_family = AF_CAN;
addr.can_ifindex = ifr.ifr_ifindex;
bind(s, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));// 发送CAN帧
struct can_frame frame = {.can_id = 0x123,.can_dlc = 8,.data = {0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77, 0x88}
};
write(s, &frame, sizeof(frame));// 接收CAN帧
read(s, &frame, sizeof(frame));