RK3588 SPI 转CAN MCP251xCANFD

需求

需要4路CAN总线,之前设计的是1.0版本，现在更新2.0版本设计
RK3588外扩2路CAN【PCAN】【ch341】【XCAN】【SLCAN】试验
书接上回，本次硬件工程师重新改了一版PCB，通过3588的4路SPI扩展出4路CAN。

配置内核驱动

在内核kernel文件夹中，输入make menuconfig ARCH=arm64；
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选择Networking support
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选择CAN bus subsystem support
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选择CAN Device Drivers
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选择CAN SPI interfaces
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选择Microchip MCP251xFD SPI CAN controllers
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选择Additional Sanity Checks
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使用空格将上面两项前面加上*号，选择save保存config文件
配置完成后进行确认
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配置设备树

1.先看原理图(这个原理图有问题，后续更新最新的)，使用SPI0、SPI1、SPI3、SPI4（理论上一路SPI即可扩4路，不过目前硬件这么设计，就按照这个改）
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2.目前上面的原理图有问题：SPI的miso及mosi接反，中断引脚没连接；
通过上面原理图可以看到SPI管脚及其中的晶振是40MHz

3.更新后的原理图如下（待补充）
4.主要关注SPI管脚与中断管脚，结合飞凌给的《FET3588引脚复用对照表》进行查看，主要关注引脚复用情况与需要配置的管脚是否冲突，需要在设备树中进行屏蔽；
5.需要配置的设备树文件地址为：/home/forlinx/3588/OK3588_Linux_fs/kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip
需要配置的设备树名称为OK3588-C-common.dtsi
6.具体配置如下

  • 在“/”下新增时钟频率节点，要匹配实际的晶振频率
1./ {
2.
3. /* 新增：MCP2518FD的40MHz固定晶振时钟（需与硬件晶振一致） */
4.    mcp2518_clk: mcp2518-clk {
5.        compatible = "fixed-clock";  
6.        #clock-cells = <0>;          
7.        clock-frequency = <40000000>;/* 时钟频率：40MHz */
8.    };
9....
  • 在下方增加SPI配置，SPI转CAN模块上有的INT脚是模块的中断引脚，在适配时需要连接一个可控的GPIO引脚作为中断脚，在SPI节点下添加匹配MCP2518驱动的设备树信息，compatible信息不能出错，这是匹配驱动的重要属性；SPI的片选也需要设置对应引脚
1.&spi0 {
2.    pinctrl-names = "default";
3.    pinctrl-0 = <&spi0m3_cs0 &spi0m3_pins>;
4. status = "okay"; 
5. spi@0 {
6.  compatible = "microchip,mcp2518fd";
7.        reg = <0>;
8.        clocks = <&mcp2518_clk>;
9.        pinctrl-names = "default";
10.        pinctrl-0 = <&mcp2518_irq_pins_0>;
11.        spi-max-frequency = <20000000>;
12.        interrupts-extended= <&gpio0 RK_PD0 IRQ_TYPE_LEVEL_LOW>;
13. };
14.};
15.
16.&spi1 {
17.    pinctrl-names = "default";
18.    pinctrl-0 = <&spi1m2_cs0 &spi1m2_pins>;
19. status = "okay"; 
20. spi@0 {
21.  compatible = "microchip,mcp2518fd";
22.        reg = <0>;
23.        clocks = <&mcp2518_clk>;
24.        pinctrl-names = "default";
25.        pinctrl-0 = <&mcp2518_irq_pins_1>;
26.        spi-max-frequency = <20000000>;
27.        interrupts-extended= <&gpio3 RK_PC0 IRQ_TYPE_LEVEL_LOW>;
28. };
29.};
30.
31.&spi3 {
32.    pinctrl-names = "default";
33.    pinctrl-0 = <&spi3m3_cs0 &spi3m3_pins>;
34. status = "okay"; 
35. spi@0 {
36.  compatible = "microchip,mcp2518fd";
37.        reg = <0>;
38.        clocks = <&mcp2518_clk>;
39.        pinctrl-names = "default";
40.        pinctrl-0 = <&mcp2518_irq_pins_3>;
41.        spi-max-frequency = <20000000>;
42.        interrupts-extended= <&gpio0 RK_PC7 IRQ_TYPE_LEVEL_LOW>;
43. };
44.};
45.
46.&spi4 {
47.    pinctrl-names = "default";
48.    pinctrl-0 = <&spi4m0_cs0 &spi4m0_pins>;
49. status = "okay";
50. spi@0 {
51.  compatible = "microchip,mcp2518fd";
52.        reg = <0>;
53.        clocks = <&mcp2518_clk>;
54.        pinctrl-names = "default";
55.        pinctrl-0 = <&mcp2518_irq_pins_4>;
56.        spi-max-frequency = <20000000>;
57.        interrupts-extended= <&gpio0 RK_PD3 IRQ_TYPE_LEVEL_LOW>;
58. };
  • 在pinctrl中增加中断引脚；
1.&pinctrl {
2. 
3.    mcp2518 {
4.        mcp2518_irq_pins_0: mcp2518-irq-pins-0 {
5.            rockchip,pins = <0 RK_PD0 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none>;
6.        };
7.  mcp2518_irq_pins_1: mcp2518-irq-pins-1 {
8.            rockchip,pins = <3 RK_PC0 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none>;
9.        };
10.  mcp2518_irq_pins_3: mcp2518-irq-pins-3 {
11.            rockchip,pins = <0 RK_PC7 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none>;
12.        };
13.  mcp2518_irq_pins_4: mcp2518-irq-pins-4 {
14.            rockchip,pins = <0 RK_PD3 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none>;
15.        };
16.    };
17....
  • 去除相关引脚复用冲突如GPIO0_D0、GPIO0_D3;在原先配置中加入status = “disabled”；（复用冲突可以在飞凌给的《FET3588引脚复用对照表》进行查看）
    在这里插入图片描述
  • 关闭原生CAN在原先配置中加入status = “disabled”；
    在这里插入图片描述
    7.tips：修改设备树之前可备份一个副本；
  • 修改完成后可通过diff文件查看修改内容，diff -N -u -a OK3588-C-common.dtsi OK3588-C-common.dtsi_old > file.patch
  • 修改内容一目了然，如下图
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
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    在这里插入图片描述

编译烧写

将以上驱动及设备树配置好后，编译内核烧写进开发板就可以测试了。
可以在源码目录中单独编译kernel；烧写编译生成的boot.img文件
在这里插入图片描述
通过烧写工具烧写替换即可
在这里插入图片描述

功能测试

  • 在开发板中输入ifconfig -a命令查看can节点。
    在这里插入图片描述
  • 输入dmesg | grep mcp查看mcp2518加载与CAN设备对应情况
    在这里插入图片描述
  • 可以看到spi0为CAN0、spi1为CAN1、spi3为CAN2、spi4为CAN3；
    通过命令进行CAN测试，我这里懒得每次开机都敲命令，简单写个脚本
    在这里插入图片描述
  • 如果要使用fd改为sudo ip link set can0 type can bitrate 500000 dbitrate 2000000 fd on
  • 也可输入ip -d link show can0查看CAN设备配置情况；
  • candump:
    candump可以实时显示接收到的can消息。例:candump can0
  • cansend:
    cansend可以将单个CAN帧发送到总线上。您将必须指定设备，标识符和要发送的数据字节，例：cansend can0 123#1122334455667788
  • cangen:
    cangen可以生成随机的CAN数据，这对于测试很有用，例如，can0间隔100ms发一帧64位的随机CAN FD数据：例：cangen can0 -f -g 100 -L 64；
  • cansniffer:
    cansniffer可以显示总线上接收到的CAN消息，而且可以过滤掉数据不变的帧。这对于逆向工程CAN总线系统非常有用。例：cansniffer -c can0
  • canbusload:
    canbusload可以用于实时显示处于工作状态（link up）的CAN设备的当前负载率。 例：canbusload can0@100000 can1@500000,2000000 can2@500000 -r -t -b -c

遇到的坑（可以忽略）

  • 目前启动后驱动无法正常加载，ifconfig -a看不到can设备（因为硬件没连接中断管脚，设备树中直接找了一个没用到的GPIO，随便试试）
    在这里插入图片描述
  • 在设备树中去除中断配置（再试试），打印信息如下
    这里说下，硬件说这个芯片不用中断也可以工作(采用轮询方式)，故去除中断配置
    在这里插入图片描述
  • 后续与飞凌沟通，说让连接中断，硬件飞线连接GPIO后报错
    在这里插入图片描述
  • 经过排除及咨询飞凌技术支持，发现硬件SPI线序接反，让硬件工程师飞线后进行测试，问题排除
    在这里插入图片描述

参考

OK3562 5.10.196 适配MCP2518CANFD
玩转Linux CAN/CAN FD—SocketCAN的使用-CSDN博客
[嵌入式linux]CAN/CAN FD配置及测试_linux canfd-CSDN博客

MCP251xFD芯片手册

mcp2518fd官网
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MCP25XXFD-CAN芯片手册

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