SANPO USB 转 FDCAN

SANPO USB 转 FDCAN 协议用于在 Windows 和 Linux 上控制 FDCAN 设备,FDCAN 数据转发给设备,无需驱动。发送报文在 原始FDCAN 数据帧 外附加 SANPO 自定义帧头/尾,附加帧只作为开发板识别使用,下发给 FDCAN 设备的只有原始 FDCAN 数据,不会加入 SANPO 帧头/尾。

SANPO USB 转 经典CAN 请阅读 SANPO USB 转 CAN

连接

接入开发板USB后,会出现 6 个 USB 串口,其中 2 个管理口用于本协议( Windows 下通常显示为 SANPO Studio Management Port):一个访问 CAN-1/2,另一个访问 CAN-3/4;其余 4 个是 RS485 独立串口。操作系统分配的 COM/dev/ttyACM* 编号不保证与板上丝印顺序一致,首次使用时建议只连接一个 CAN 设备确认对应关系。
Linux 命令模式下,也可以按照串口识别工具使用说明运行 Python 程序,识别哪 2 个串口是管理口。

示例程序:发送数据前设置 CAN FD 波特率

安装依赖:

python -m pip install pyserial

下面的示例代码会自动找到并通过2个管理口设置 CAN-1~CAN-4 的波特率。示例把仲裁段设置为 1 Mbps、数据段设置为 5 Mbps。

import re
import time
import serial
from serial.tools import list_ports

COMMANDS = ["AT+SETFDCAN=1000000,5000000"]

def is_management_port(port):
    if (port.vid, port.pid) != (0x1209, 0x2323):
        return False
    info = " ".join(str(getattr(port, name, "") or "")
                    for name in ("hwid", "interface", "location")).upper()
    return ("MI_01" in info or "MANAGEMENT PORT" in info or
            re.search(r":(?:X|\d+)\.1(?:\D|$)", info) is not None)

def send_at(stream, command):
    stream.reset_input_buffer()
    stream.write(command.encode("ascii") + b"\r\n")
    stream.flush()
    deadline, reply = time.monotonic() + 1.0, bytearray()
    while time.monotonic() < deadline:
        reply.extend(stream.read(stream.in_waiting or 1))
        if b"OK\r\n" in reply or b"ERR," in reply:
            break
    text = reply.decode("ascii", errors="replace").strip()
    if "OK" not in text:
        raise RuntimeError(f"{stream.port}: {command}: {text or 'no reply'}")
    print(f"{stream.port}: {command} -> {text}")

ports = sorted(p.device for p in list_ports.comports()
               if is_management_port(p))
if len(ports) != 2:
    raise SystemExit(f"Expected 2 SANPO management ports, found {len(ports)}: {ports}")

for device in ports:
    with serial.Serial(device, 1_000_000, timeout=0.05, write_timeout=1) as stream:
        time.sleep(0.05)
        for command in COMMANDS:
            send_at(stream, command)

print("CAN/FDCAN-1..CAN/FDCAN-4 configured successfully.")

需要其他波特率时,修改 COMMANDS 中的仲裁段和数据段数字。代码中打开管理口 使用的 1_000_000 只是 STM32 CDC 串口参数,不会设置 CAN 或 RS485 的物理波特率; 物理总线参数只由明确的 AT+SETFDCAN 命令修改。

参数

支持值

仲裁段

1000000500000250000125000100000

数据段

2000000300000040000005000000

数据长度编码

CAN FD 的数据帧长度字段使用以下编码,支持64字节长度的数据帧:

编码

数据字节数

00

0

01

1

02

2

03

3

04

4

05

5

06

6

07

7

08

8

09

12

0A

16

0B

20

0C

24

0D

32

0E

48

0F

64

CAN FD 扩展帧

发送和接收使用相同格式:

字段

长度

说明

帧头

2 字节

固定 45 46,即 EF

Channel

1 字节

CAN FD 接口编号

CAN ID

4 字节

29 位扩展帧 ID,高字节在前

长度编码

1 字节

000F

数据

0~64 字节

字节数由长度编码决定

帧尾

2 字节

固定 0D 0A

向 Channel 1、扩展帧 ID 0x1F100101 发送 16 字节数据:

45 46 01 1F 10 01 01 0A
01 01 01 01 42 00 00 00 01 01 64 00 78 56 34 12
0D 0A

其中 0A 表示数据区为 16 字节。

CAN FD 标准帧

发送和接收使用相同格式:

字段

长度

说明

帧头

2 字节

固定 53 46,即 SF

Channel

1 字节

CAN FD 接口编号

保留字段

2 字节

固定 00 00

CAN ID

2 字节

11 位标准帧 ID,高字节在前

长度编码

1 字节

000F

数据

0~64 字节

字节数由长度编码决定

帧尾

2 字节

固定 0D 0A

向 Channel 2、标准帧 ID 0x142 发送 12 字节数据:

53 46 02 00 00 01 42 09
01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C
0D 0A

回包识别

电机反馈会使用同一种 SFEF 格式返回。根据帧头判断标准帧或扩展帧,根据长度编码确定数据字节数,再使用 Channel 判断来自当前 MCU 的第一路还是第二路。

USB 是字节流,一次串口读取可能包含半帧、完整一帧或多帧。上位机应按帧头和长度编码拆包,不要假设一次 read() 恰好得到一帧。

常见问题

现象

处理方法

CAN FD 没有响应

检查仲裁段、数据段、BRS、终端电阻和对端是否支持 CAN FD

回包 Channel 只显示 1/2

回包使用当前 MCU 的本地编号,属于正常行为

多帧数据连在一起

按帧头、长度编码和帧尾连续解析,不要按串口读取次数分帧