探秘EPCM3568A-LI：国产高性能工控机的CAN通信之旅

在工业物联网时代，CAN是一种非常普遍的通信技术。本文将给大家介绍如何使用EPCM3568A-LI边缘计算控制器与上位机实现CAN通信范例。

 EPCM3568A-LI产品简介EPCM3568A-LI 采用RK3568四核处理器，主频高达2.0GHz，内置1TOPs NPU，作为边缘计算网关，EPCM3568A-LI以其强大的计算能力，轻松高效处理数据，为用户带来更加便捷、智能的能源管理体验。

 前期准备1. 软件方面

ZCANPRO.exe

下载EPCM3568A-LI开发环境

• 安装好虚拟机的电脑；
• MobaXterm虚拟终端。

2. 硬件方面

EPCM3568A-LI小型边缘计算网关；

网线1根 / 交换机1个；

USBCAN-8E-U1个。
 

 CAN概述CAN(Controller Area Network，控制器局域网)是一种高可靠性的串行通信协议，专为汽车和工业控制等关键领域设计。它以高可靠性、实时性和出色的抗干扰能力为特点，非常适合在需要精确数据传输的控制系统中使用。

图1 EPCM3568A-LI的CAN接口

 USBCAN-8E-U介绍

USBCAN-8E-U是致远电子开发的一款基于Linux操作系统的高性能CAN接口卡，其兼容USB2.0全速总线规范，集成1~4路CAN-bus接口，CAN通道集成独立的电气隔离保护威廉希尔官方网站 。接口卡使PC通过USB端口连接至CAN网络，构成一个CAN-bus控制节点。

图2 USBCAN-8E-U

USBCAN-8E-U高性能CAN接口卡是CAN-bus产品开发、CAN-bus数据分析的强大工具；同时、即插即用等特点，也是便携式系统用户的最佳选择。USBCAN-8E-U接口卡上自带电气隔离模块，使接口卡避免由于地环流的损坏，增强系统在恶劣环境中使用的可靠性。
 

USBCAN-8E-U高性能CAN接口卡支持Win2000/XP/7/8/10等操作系统，也支持Linux的操作系统。

在ZLG产品用户手册上有USBCAN-8E-U的具体介绍和用法说明，用户可以自行查阅，

 EPCM3568A-LI与上位机的CAN通讯实验本节，我们将利用EPCM3568A-LI的CAN接口（图1）和USBCAN-8E-U（图2），配合上位机模拟CAN通信。操作流程如下：

首先为EPCM3568A-LI接通电源，并通过网线将其与笔记本连接至同一交换机。待系统启动后，使用MobaXterm的SSH登录，IP：192.168.1.136，用户名：zlgmcu，密码：zlgmcu，如图3。

图3 SSH登录EPCM3568A-LI

1. 初始化EPCM3568A-LI的CAN接口在使用Socket CAN之前，需要先设置CAN的波特率，波特率为1000kbps，并激活CAN网络接口。执行如下指令：

sudo ifconfig can0 downsudo ip link set can0 type can bitrate 1000000sudo ifconfig can0 up

完成初始化后,输入如下指令，可以看到如图4所示

sudo ifconfig can0

图4 can0设备节点

2. 安装CAN 通信测试工具 can-utils

在确保EPCM3568A-LI能够上网的情况下，执行下面指令，安装CAN 通信测试工具 canutils：

sudo apt install can-utils

安装完后输入sudo can后按TAB键发现多了几个工具，如图5所示：

图5 can-utils命令行可执行工具

canutils 工具包内含 5 个独立的程序：canconfig、candump、canecho、cansend、cansequence。这几个程序的功能简述如下：

canbusload：测量CAN总线的负载情况，帮助用户评估CAN总线的性能和稳定性。

canfdtest：测试CAN Flexible Data Rate（CAN FD）总线的工具，用于发送和接收CAN FD数据帧。

canplayer：回放CAN总线数据，模拟将保存的CAN数据文件发送到CAN总线。

cansend：往指定的 CAN 总线接口发送指定的数据。

candump：捕获CAN总线上的数据帧，并将其显示在终端上。

cangen：生成CAN总线数据帧，模拟发送特定的CAN数据。

3. EPCM3568A-LI和USBCAN-8E-U接线

接下来看EPCM3568A-LI的CAN接口，如下所示：

图6 EPCM3568A-LI的CAN接口

USBCAN-8E-U接口卡集成了1~4路CAN通道，可以连接一个CAN-bus网络或者CAN-bus接口的设备，其CAN-bus通道采用标准公头DB9座子引出。DB9的引脚定义如图7所示。

图7 DB9 插座的管脚信号定义

用户可以通过选配的DB9OPEN5转换器，将DB9插座的CAN-bus 信号转换至易于连接的5引脚OPEN5连接器，接口说明见图8。

图8 DB9OPEN5转换器信号定义

CAN-Bus通讯连接如图9所示。

图9 CAN-Bus通讯连接

所以我们将EPCM3568A-LI和USBCAN-8E-U的H、L两两对接，如图10，然后开始实验。

图10 EPCM3568A-LI和USBCAN-8E-U接线

4. 收发实验

4.1 设置上位机ZCANPRO

如图11，启动通道0，并且将波特率设置为1000kbps。

图11 设置上位机ZCANPRO

4.2 EPCM3568A-LI发送CAN数据帧

首先在EPCM3568A-LI执行下面指令查看CAN0的负载情况，如图12所示

sudo canbusload can0@1000000 -r -t -b -c

图12 使用canbusload查看can0负载

可以看到当前CAN0上没有负载。

接下来，EPCM3568A-LI发送CAN数据帧，上位机接收，在ZCANPRO上显示收到的数据。EPCM3568A-LI发送11223344，帧ID为123，输入下面指令：

cansend can0 123#11223344

上位机收到数据11223344，帧ID来自123，如图13所示：

图13 上位机收到EPCM3568A-LI发送的CAN数据帧

4.3 EPCM3568A-LI接收CAN数据帧

接下来，上位机发送CAN数据帧，EPCM3568A-LI接收并显示在终端上。EPCM3568A-LI设置成接收数据帧模式，输入下面指令：

candump -ta can0 &

在上位机使用ZCANPRO发送数据00 11 22 33 44 55 66 77，如图14所示：

图14 使用ZCANPRO给EPCM3568A-LI发送CAN数据帧

如图，EPCM3568A-LI接收到00 11 22 33 44 55 66 77，来自帧ID：100，如图15所示：

图15 EPCM3568A-LI接收到ZCANPRO发送的数据帧

4.4 使用cangen循环发送CAN数据帧

我们也可以用cangen，这将在CAN0接口上生成8字节数据长度的CAN帧，并且每1000毫秒生成一帧。此外，您也可以根据需要调整其他选项来满足您的测试需求。

cangen -g 1000 -D r can0

这是EPCM3568A-LI循环发送的数据，如图16所示：

图16 在EPCM3568A-LI使用cangen循环发送CAN数据帧

这是上位机接收到的数据，如图17所示：

图17 上位机收到EPCM3568A-LI使用cangen循环发送的CAN数据帧从图16和图17中可以看到，EPCM3568A-LI发出的CAN数据帧与上位机收到的数据帧是一样的，本实验实现了EPCM3568A-LI与上位机的CAN通信。