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【开源分享】can-utils：深入解析 Linux CAN 工具集

news 2025/8/7 17:23:17

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文章目录

深入解析 Linux CAN 工具集：can-utils 完全指南
- 什么是 can-utils？
- 核心工具介绍
- - 1. 基础工具
  - 2. 高级工具
  - 3. CAN FD 工具
  - 4. J1939 协议工具
  - 5. ISO-TP 工具
- 实际应用案例
- - 案例1：汽车 ECU 通信分析
  - 案例2：CAN 总线负载测试
  - 案例3：ISO-TP 诊断协议交互
- 安装与配置
- - Ubuntu/Debian 安装
  - 从源码编译
  - 交叉编译（如 aarch64）
- 高级技巧
- 常见问题解决
- 结语

深入解析 Linux CAN 工具集：can-utils 完全指南

CAN (Controller Area Network) 总线是汽车电子和工业自动化领域广泛使用的通信协议。在 Linux 系统中，SocketCAN 子系统提供了对 CAN 设备的支持，而 can-utils 则是与之配套的用户空间工具集。本文将全面介绍 can-utils 的功能、使用方法和实际应用场景。

什么是 can-utils？

can-utils 是 Linux-CAN/SocketCAN 项目的官方工具集，提供了一系列用于配置、监控和测试 CAN 总线的命令行工具。这些工具可以直接与 Linux 内核的 SocketCAN 接口交互，无需额外的驱动或中间件。

项目地址：https://github.com/linux-can/can-utils

核心工具介绍

1. 基础工具

candump - CAN 数据监听器

candump can0  # 监听 can0 接口的所有帧
candump can0,123:7FF  # 监听特定 CAN ID 范围

cansend - 发送单帧 CAN 数据
```
cansend can0 123#1122334455667788
```

cangen - CAN 帧生成器

cangen can0  # 生成随机 CAN 帧
cangen can0 -g 100 -I 123 -D 1122334455667788  # 指定参数生成

canbusload - CAN 总线负载监控

canbusload can0@1000000  # 监控 1Mbps 总线的负载

2. 高级工具

canplayer - 重放记录的 CAN 数据
```
canplayer -I candump.log
```
cansniffer - 交互式 CAN 嗅探器
```
cansniffer -l can0
```

cangw - CAN 网关工具

cangw -A -s can0 -d can1 -e  # 将 can0 的帧转发到 can1

3. CAN FD 工具

canfdtest - CAN FD 测试工具
```
canfdtest can0
```

4. J1939 协议工具

j1939cat - J1939 数据交互工具
```
j1939cat -r can0:0x80
```
j1939spy - J1939 协议监听器
```
j1939spy can0
```

5. ISO-TP 工具

isotpsend/isotprecv - ISO-TP 协议收发工具

isotprecv can0 -s 7E0 -d 7E8
isotpsend can0 -s 7E0 -d 7E8 -p 00 11 22 33

实际应用案例

案例1：汽车 ECU 通信分析

# 监听所有 CAN 帧并记录
candump -l can0# 过滤特定 ECU 的通信 (假设 ECU ID 为 0x7E0)
candump can0,7E0:7FF

案例2：CAN 总线负载测试

# 在 can0 上生成高负载流量
cangen can0 -g 0 -D i -L 8 -p 10# 在另一个终端监控总线负载
canbusload can0@500000  # 500kbps 总线

案例3：ISO-TP 诊断协议交互

# 终端1：启动接收端
isotprecv can0 -s 7E0 -d 7E8# 终端2：发送诊断请求
isotpsend can0 -s 7E8 -d 7E0 -p 01 0A

安装与配置

Ubuntu/Debian 安装

sudo apt install can-utils

从源码编译

git clone https://github.com/linux-can/can-utils.git
cd can-utils
make
sudo make install

交叉编译（如 aarch64）

make CC=aarch64-linux-gnu-gcc AR=aarch64-linux-gnu-ar

高级技巧

使用 candump 过滤特定帧:

candump can0,123:7FF,456:7FF  # 只监听 ID 0x123 和 0x456

记录和重放 CAN 数据:

# 记录
candump -l can0
# 重放
canplayer -I candump.log

组合使用工具:

candump can0 | grep "123" | cansend can1

使用 cansniffer 进行实时分析:
```
cansniffer -l can0 -t 0.5 -a
```

常见问题解决

"SIOCGIFINDEX: No such device" 错误
- 确保 CAN 接口已正确配置:
```
sudo ip link set can0 type can bitrate 500000
sudo ip link set up can0
```
CAN FD 无法工作
- 确保内核支持 CAN FD 并正确配置接口:
```
sudo ip link set can0 type can bitrate 500000 dbitrate 2000000 fd on
```
权限问题
- 将用户加入 dialout 组或使用 sudo:
```
sudo usermod -a -G dialout $USER
```