在linux上创建虚拟CAN，并简单执行一个CAN的读写程序

创建虚拟CAN接口

在Linux上能使用虚拟CAN接口之前，需要在终端执行以下三个步骤：

加载vcan内核模块: sudo modprobe vcan
创建虚拟CAN接口: sudo ip link add dev vcan0 type vcan
将虚拟CAN接口处于在线状态: sudo ip link set up vcan0

然后，通过命令ip addr | grep "can" 来验证是否可用并处于在线状态

也可以通过shell脚本来自动化实现以上步骤：

创建一个vcan.sh文件。然后将其标记为可执行文件: chmod +x ~/vcan.sh，之后执行这个文件 ./vcan.sh

#!/bin/bash
# Make sure the script runs with super user priviliges.
[ "$UID" -eq 0 ] || exec sudo bash "$0" "$@"
# Load the kernel module.
modprobe vcan
# Create the virtual CAN interface.
ip link add dev vcan0 type vcan
# Bring the virutal CAN interface online.
ip link set up vcan0

使用 can-utils 测试CAN通信

接下来我们要基于上面创建的虚拟CAN接口，来测试一下CAN通信情况。工具包 can-utils 是一个命令行工具，可以完美的满足我们的需求。我们只需要在电脑上安装一下这个工具包即可:
Ubuntu/Debian: sudo apt install can-utils

接下来，我们打开两个终端窗口，一个是用来查看所有的CAN消息，另一个是用来发送CAN消息。
在用来查看CAN消息的终端中执行以下命令：

candump -tz vcan0

在用来发送CAN消息的终端中，模拟发送CAN请求：

cansend vcan0 123#00FFAA5501020304

在发送完CAN请求后，就会在第一个查看CAN消息的终端中看到发送的CAN消息：

发送CAN信息

melvyn@melvyn:~$ cansend vcan0 123#00FFAA5501020304
melvyn@melvyn:~$ cansend vcan0 123#00FFAA5501020304

查看CAN信息

 (000.000000)  vcan0  123   [8]  00 FF AA 55 01 02 03 04
 (001.919922)  vcan0  123   [8]  00 FF AA 55 01 02 03 04

从上面的输出可以验证使用新创建的vcan0虚拟CAN接口可以正常进行CAN通信。

CAN数据读取的代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/socket.h>
#include <linux/can.h>
#include <linux/can/raw.h>
#include <net/if.h>

int main(void)
{
	struct ifreq ifr = {0};
	struct sockaddr_can can_addr = {0};
	struct can_frame frame = {0};
	int sockfd = -1;
	int i;
	int ret;

	/* 打开套接字 */
	sockfd = socket(PF_CAN, SOCK_RAW, CAN_RAW);
	if(0 > sockfd) {
		perror("socket error");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}

	/* 指定can0设备 */
	strcpy(ifr.ifr_name, "vcan0");
	ioctl(sockfd, SIOCGIFINDEX, &ifr);
	can_addr.can_family = AF_CAN;
	can_addr.can_ifindex = ifr.ifr_ifindex;

	/* 将can0与套接字进行绑定 */
	ret = bind(sockfd, (struct sockaddr *)&can_addr, sizeof(can_addr));
	if (0 > ret) {
		perror("bind error");
		close(sockfd);
		exit(EXIT_FAILURE);
	}

	/* 设置过滤规则 */
	//setsockopt(sockfd, SOL_CAN_RAW, CAN_RAW_FILTER, NULL, 0);

	/* 接收数据 */
	for ( ; ; ) {
		if (0 > read(sockfd, &frame, sizeof(struct can_frame))) {
			perror("read error");
			break;
		}

		/* 校验是否接收到错误帧 */
		if (frame.can_id & CAN_ERR_FLAG) {
			printf("Error frame!\n");
			break;
		}

		/* 校验帧格式 */
		if (frame.can_id & CAN_EFF_FLAG)	//扩展帧
			printf("扩展帧 <0x%08x> ", frame.can_id & CAN_EFF_MASK);
		else		//标准帧
			printf("标准帧 <0x%03x> ", frame.can_id & CAN_SFF_MASK);

		/* 校验帧类型：数据帧还是远程帧 */
		if (frame.can_id & CAN_RTR_FLAG) {
			printf("remote request\n");
			continue;
		}

		/* 打印数据长度 */
		printf("[%d] ", frame.can_dlc);

		/* 打印数据 */
		for (i = 0; i < frame.can_dlc; i++)
			printf("%02x ", frame.data[i]);
		printf("\n");
	}

	/* 关闭套接字 */
	close(sockfd);
	exit(EXIT_SUCCESS);
}

CAN数据写入的代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/socket.h>
#include <linux/can.h>
#include <linux/can/raw.h>
#include <net/if.h>

int main(void)
{
	struct ifreq ifr = {0};
	struct sockaddr_can can_addr = {0};
	struct can_frame frame = {0};
	int sockfd = -1;
	int ret;

	/* 打开套接字 */
	sockfd = socket(PF_CAN, SOCK_RAW, CAN_RAW);
	if(0 > sockfd) {
		perror("socket error");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}

	/* 指定can0设备 */
	strcpy(ifr.ifr_name, "vcan0");
	ioctl(sockfd, SIOCGIFINDEX, &ifr);
	can_addr.can_family = AF_CAN;
	can_addr.can_ifindex = ifr.ifr_ifindex;

	/* 将can0与套接字进行绑定 */
	ret = bind(sockfd, (struct sockaddr *)&can_addr, sizeof(can_addr));
	if (0 > ret) {
		perror("bind error");
		close(sockfd);
		exit(EXIT_FAILURE);
	}

	/* 设置过滤规则：不接受任何报文、仅发送数据 */
	setsockopt(sockfd, SOL_CAN_RAW, CAN_RAW_FILTER, NULL, 0);

	/* 发送数据 */
	frame.data[0] = 0xA0;
	frame.data[1] = 0xB0;
	frame.data[2] = 0xC0;
	frame.data[3] = 0xD0;
	frame.data[4] = 0xE0;
	frame.data[5] = 0xF0;
	frame.can_dlc = 6;	//一次发送6个字节数据
	frame.can_id = 0x123;//帧ID为0x123,标准帧

	for ( ; ; ) {

		ret = write(sockfd, &frame, sizeof(frame)); //发送数据
		if(sizeof(frame) != ret) { //如果ret不等于帧长度，就说明发送失败
			perror("write error");
			goto out;
		}

		sleep(1);		//一秒钟发送一次
	}

out:
	/* 关闭套接字 */
	close(sockfd);
	exit(EXIT_SUCCESS);
}

补充 CAN 的常用操作命令：

可以使用ip命令来查看或设置CAN，使用ifconfig或ip命令来开启/关闭CAN，canconfig工具来配置和调试CAN，cansend 和 candump用于收发CAN报文。

#ifconfig -a //查到当前can网络 can0 can1，包括收发包数量、是否有错误等等
#ip link set vcan0 down //关闭can设备；或使用ifconfig canX down
#ip link set vcan0 up //开启can设备；或使用ifconfig canX up
#ip -details link show vcan0 //显示can设备详细信息；
#ip link set vcan0 up type can bitrate 250000 //设置can波特率
#canconfig vcan0 ctrlmode loopback on //回环测试；
#canconfig vcan0 restart // 重启can设备；
#canconfig vcan0 stop //停止can设备；
#canecho vcan0 //查看can设备总线状态；
#candump vcan0 //接收can总线发来的数据；
#cansend vcan0 --identifier=ID+数据 //发送数据；
#candump vcan0 --filter=ID：mask//使用滤波器接收ID匹配的数据