可以在CAN总线上模拟仲裁吗？

Question

设置

我有两个节点连接到一个CAN总线上。第一个节点是一个黑匣子，由一些实时硬件控制.第二个节点是带有峰值USB CAN控制器的Linux机器：

+--------+               +----------+
| HW CAN |--- CAN BUS ---| Linux PC |
+--------+               +----------+

为了研究与偶有帧丢失有关的一些问题，我想模仿CAN仲裁过程。为此，我将CAN比特率设置为125 To /s，并以1ms延迟的随机CAN帧淹没它，从can-utils控制can总线负载。我还监视运行candump can0,0~0,#ffffffff的CAN错误帧，以及使用ip -s -d link show can进行的总体can统计。

26: can0: <NOARP,UP,LOWER_UP,ECHO> mtu 16 qdisc pfifo_fast state UNKNOWN mode DEFAULT group default qlen 10
    link/can  promiscuity 0
    can state ERROR-ACTIVE restart-ms 0
          bitrate 125000 sample-point 0.875
          tq 500 prop-seg 6 phase-seg1 7 phase-seg2 2 sjw 1
          pcan_usb: tseg1 1..16 tseg2 1..8 sjw 1..4 brp 1..64 brp-inc 1
          clock 8000000
          re-started bus-errors arbit-lost error-warn error-pass bus-off
          0          0          0          0          0          0
    RX: bytes  packets  errors  dropped overrun mcast
    120880     15110    0       0       0       0
    TX: bytes  packets  errors  dropped carrier collsns
    234123     123412   0       0       0       0

问题

现在的问题是，当负载为99%时，给定的设置在零冲突(仲裁)或任何其他类型的错误帧下工作数小时。当我减少延迟以增加总线负载时，write(2)失败了，"ENOBUFS 105没有可用的缓冲区空间“或"EAGAIN 11 Resource临时不可用”--实际错误取决于我是修改qlen参数还是设置为默认值。

据我所知，我的负担不是不够就是太多。让两个节点进入仲裁的正确方式是什么？一个成功的结果将是一个接收到的CAN错误帧，该帧对应于来自CAN_ERR_LOSTARB常量的can/error.h和排序规则的值，而不是。

源代码

HW节点(Arduino应与CAN板)

#include <due_can.h>

CAN_FRAME input, output;

// the setup function runs once when you press reset or power the board
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("start");

//  Can0.begin(CAN_BPS_10K);
  Can0.begin(CAN_BPS_125K);
//  Can0.begin(CAN_BPS_250K);


  output.id = 0x303;
  output.length = 8;
  output.data.low = 0x12abcdef;
  output.data.high = 0x24abcdef;
}

// the loop function runs over and over again forever
void loop() {    
    Can0.sendFrame(output);
    Can0.read(input);

    delay(1);
}

Linux节点

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

#include <net/if.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/ioctl.h>

#include <linux/can.h>
#include <linux/can/raw.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
  int s;
  int nbytes;
  struct sockaddr_can addr;
  struct can_frame frame;
  struct ifreq ifr;

  const char *ifname = "can0";

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

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

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

  printf("%s at index %d\n", ifname, ifr.ifr_ifindex);

  if(bind(s, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < 0) {
    perror("Error in socket bind");
    return -2;
  }

  frame.can_id  = 0x304;
  frame.can_dlc = 2;
  frame.data[0] = 0x11;
  frame.data[1] = 0x22;

  int sleep_ms = atoi(argv[1]) * 1000;

  for (;;) {
    nbytes = write(s, &frame, sizeof(struct can_frame));
    if (nbytes == -1) {
      perror("write");
      return 1;
    }
    usleep(sleep_ms);
  }
  return 0;
}

Answer 1

从文档小节4.1.2原始套接字选项CAN_RAW_ERR_FILTER中，它指出在默认情况下错误不是激活的，这就是为什么ip中丢失的仲裁字段没有增加的原因。

为了切换所有错误，您需要添加这两行：

can_err_mask_t err_mask = CAN_ERR_MASK;
setsockopt(socket_can, SOL_CAN_RAW, CAN_RAW_ERR_FILTER, &err_mask, sizeof(err_mask));

但是这个特性并不适用于所有的驱动程序和设备，因为它需要从硬件上有一个回送模式。在峰值USB的情况下，如果来自设备的固件版本小于4.x，则没有回环[来源]。因此，SocketCAN将无法检测丢失的仲裁。