#快速入门指南

#了解主板

要开始使用 RAMN，您需要带有四个 ECU 的主板。

您可以通过丝印标识来识别主板上的各个 ECU：

• ECU A 位于左上角，紧邻 USB 连接器。
• ECU B 位于 ECU A 的下方。
• ECU C 位于 ECU B 的右侧。
• ECU D 位于 ECU A 的右侧。

#添加扩展

为了与 ECU 进行物理接口连接，您可以为每个 ECU 添加扩展。这些扩展应按照以下动画所示的方式进行连接。

您可以通过查看丝印来识别每个控制装置的作用：

• ECU A 配备了一个显示屏，可在其上显示 CAN 总线的相关信息。
• ECU B 配备了一个旋转电位器用于模拟方向盘，一个两位开关用于模拟驻车制动器，以及一个四位置旋转开关用于模拟灯光控制。
• ECU C 配备了一个滑动电位器用于模拟油门踏板，另一个滑动电位器用于模拟制动踏板，以及一个操纵杆用于模拟换挡杆。该操纵杆可通过上下按压来请求换挡，左右拨动来控制转向灯，中间按下则可模拟鸣笛操作。
• ECU D 配备了一个发动机钥匙和八个 LED 指示灯。发动机钥匙有三个位置：OFF（关闭）、ACC（附件）和 IGN（点火）。

#控制功能测试

在继续操作之前，您应先验证开发板是否正常工作。将开发板连接到电脑的 USB 端口，或连接到能够提供超过 300mA 电流的 USB 电源。每个控制的状态应显示在 ECU A 屏幕的底部。移动每个控制，并确认其状态在屏幕上得到更新（必要时 LED 指示灯也会相应变化）。如果未出现上述情况，您可能需要重新刷写开发板固件（参见 固件刷写 )。ECU D 扩展板上的 LED 模拟了一个简单的仪表盘，可以帮助您验证每个控制是否正常工作。默认情况下，只要电源接通，CAN 总线始终处于激活状态，因此您可以将控制置于任何您偏好的状态（例如，发动机钥匙置于 OFF 位置）。

您可以通过按下 ECU C 上“SHIFT”操纵杆的 LEFT 或 RIGHT 来切换 ECU A 的不同屏幕。在某些屏幕上，您还可以通过按下 UP、DOWN 或 CENTER 进一步进行交互。

• LED D1 是左转向指示灯。当您向左按下 ECU C 的操纵杆时，它应开始闪烁。
• LED D2 是右转向指示灯。如果您在 ECU C 上向右按下操纵杆，该指示灯应开始闪烁。
• LED D3、D4 和 D5 分别代表示廓灯、近光灯和远光灯。当您打开 ECU B 上的灯光控制开关时，这些指示灯应按顺序依次点亮。
• LED D6 是“电池”指示灯。默认情况下，当发动机钥匙处于“ACC”或“IGN”位置时，该指示灯会亮起。
• LED D7 是“检查发动机”指示灯。默认情况下，当使用自动驾驶算法且方向盘电位计未归中时，该指示灯会亮起。它用于提示当前已忽略自动驾驶算法的指令，转而采用方向盘电位计的当前位置。
• LED D8 是“驻车制动”指示灯。当驻车制动处于激活状态时，该指示灯会亮起。与真实车辆不同的是，当踩下制动踏板时，该指示灯也会亮起。

在粗暴操作过程中，点烟器开关和转向电位器的盖子可能会脱落，请务必注意不要丢失。同时也要小心屏幕，它相当脆弱。

#选择您的 CAN 适配器与工具

要与 RAMN 的 CAN 总线进行交互，您有两种适配器可供选择：

1. 使用您自己的适配器，例如公开可用的 CAN 适配器（如 CANtact），以及 savvyCAN 等软件。
2. 使用 RAMN 内置适配器（RAMN 本身通过 USB 充当“slcan”适配器，因此如果您的软件兼容 slcan，则无需连接任何硬件）。

此外，还有两种（软件）工具可供选择：

1. 使用您自己的工具，例如 SavvyCAN、BUSMaster、scapy-automotive，或您自己编写的 python-can 脚本。
2. 使用 Linux 命令行工具（即 can-utils）。

如果您想使用自己的适配器，只需将适配器的“CANH”和“CANL”线缆连接到 RAMN CAN 总线接线端子上，该接线端子位于电路板右上角。接线端子的每个引脚由一个较大的圆形孔和一个较小的矩形孔组成。您应将要连接的线缆插入圆形孔中，内部弹簧会将其锁定到位。如需移除线缆，可将工具（例如精密螺丝刀）插入矩形孔中并拉动线缆即可。该接线端子共有三个引脚，对应的信号已在丝印旁进行了标注：

• 最上面的引脚为 GND（地）。
• 中间的引脚为 CANL（CAN 低电平）。
• 最下面的引脚为 CANH（CAN 高电平）。

您只需将 RAMN 的 CANH 和 CANL 引脚连接到您的 CAN 适配器的 CANH 和 CANL 引脚即可。完成连接后，您就可以使用自己喜爱的工具集了。只要 RAMN 板通电，CAN 总线就会始终保持激活状态。

本文件的其余部分将重点介绍内置 RAMN 适配器和内置 Linux 工具。

#使用内置工具

要在 RAMN 上开始进行 CAN 总线分析，我们建议您准备一个带有 can-utils 的 Linux 环境（虚拟或原生）。

#准备配备 can-utils 的 Linux 机器

#Windows

在 Windows 系统上，我们建议您安装 VirtualBox 并使用 Linux 发行版镜像。汽车爱好者的一个常见选择是 Kali Linux [ 1 ]。

• 下载并安装 VirtualBox。
• 下载 Kali Linux 预构建的虚拟机 。
• 使用 7zip 解压 7z 镜像。
• 双击 vbox 文件，使用 VirtualBox 打开。如果遇到 USB 问题，请打开“设置”>“USB”，尝试选择 USB 2.0 或 USB 3.0（虚拟机必须处于关机状态）。
• 使用用户名 kali（密码 kali）登录。

从这里开始，您应该能够按照以下 Linux 说明进行操作。

#Linux

• 打开终端窗口（例如，右键单击桌面并选择“在此处打开终端”）。
• 输入以下命令以安装 can-utils：

#USB 连接

使用 USB 数据线将开发板连接到您的计算机。在 Windows 系统中，它应显示为“USB 串行设备”（或复合设备），并分配一个 COM 端口号（例如 COM1）。如果未出现这种情况，您可能需要安装 STM32 虚拟 COM 端口驱动程序 。

一旦 Windows 识别到该板卡，您必须将 USB 端口转发至 Virtual Box。选择“设备”>“USB”，然后单击“丰田汽车公司 RAMN”。您也可以打开“设备”>“USB”>“USB 设置…”，然后单击“+”图标以添加 RAMN，这样 Virtual Box 就会始终自动转发该 USB 端口。

在 Linux 系统中，RAMN 应出现在 dmesg 命令的末尾，并被分配一个设备文件（通常为/dev/ttyACM0）。如果遇到问题，请参阅USB 不稳定。

#启动 slcand

默认情况下，RAMN 充当 slcan 适配器。您可以使用 slcand 命令将 RAMN 作为原生 Linux CAN 接口启动。

请将 /dev/ttyACM0 替换为您计算机所分配的设备文件。

执行此命令后，您应该能够使用 ifconfig 看到 CAN 接口显示为“can0”：

#使用 Cansniffer 观察 CAN 流量

要观察每个标识符的最新 CAN 消息并突出显示位变化，可以使用以下命令：

每条消息的前两个字节表示板上某项的状态。尝试移动控制部件，并观察这些值如何变化。接下来的两个字节表示消息计数器，最后四个字节表示前四个字节的 CRC32 校验值。

#转储 CAN 流量

如果您想查看所有 CAN 帧，而不是每个标识符的最新帧，可以使用 candump 命令。

此命令将转储所有 CAN 帧，可能会导致信息过载。您可以使用过滤器仅显示特定的 CAN ID。要添加过滤器，请在 CAN 接口名称后加上 ,<filter>:<mask> 。例如，若仅需显示 ID 为 0x150 的帧，请使用以下命令：

此命令应仅显示 ID 为 0x150 的 CAN 帧。移动 ECU B 扩展上的照明控制开关，并观察第一个字节的变化情况。这将帮助您理解 ECU B 如何通过 CAN 总线传输该开关的状态。

#发送 CAN 帧

您可以使用 cansend 命令来发送 CAN 消息。请确保将 ECU B 上的照明控制开关拨至最左侧位置，以关闭车身 ECU 扩展上的照明 LED（D3 至 D5 LED）。然后，您可以发送以下消息来“欺骗”照明控制：

您应该能够通过终端短暂地控制车身扩展上 LED 的状态。但只能短暂控制，因为 ECU B 仍在持续发送 CAN 帧，覆盖您的 CAN 消息。实际上，您可能会在 ECU A 上看到一条错误信息，提示 CAN 总线出现异常，这是因为两个 ECU 正在发送具有相同 ID 的 CAN 帧。要解决这个问题，您需要阻止 ECU B 发送 CAN 消息。一个快速的方法是使用 UDS。

#发送 UDS 命令

UDS 是一组标准诊断命令，可通过 ISO-TP 传输层发送。您可以使用 isotpsend、isotprecv 和 isotpdump 命令轻松地与这些层进行交互。

输入以下命令以转储包含 UDS 命令的 CAN 消息：

此命令将转储 ID 范围从 0x7e0 到 0x7eF 的消息，这些 ID 对应于 RAMN 的 UDS 层所使用的 ID。目前应该不会显示任何内容，因为尚未发送任何 UDS 消息。

打开另一个终端，并输入以下命令：

此命令将转储并解析针对 ECU B 的 UDS 命令，该 ECU 在 ID 为 0x7e1 处接收命令，并在 ID 为 0x7e9 处作出响应。目前，此命令也应暂无任何输出。

再打开一个终端，并输入以下命令：

此命令将接收并显示您发送至 ECU B 的 UDS 命令的响应。

最后，打开第四个终端，并输入以下命令以向 ECU B 发送您的第一个 UDS 命令：

此命令将向 ECU B 发送一个 2 字节的命令“3E 00”，对应于“测试器存在”命令。这是一个可选命令，用于告知 ECU 当前正在进行诊断，并且它应等待您的后续指令。您应在“isotprecv”终端上看到 ECU B 已回复“7E 00”，这表示命令已被接受。您可以在“isotpdump”终端上查看对应的交互过程，其中红色表示请求，蓝色表示响应。如果您查看“candump”终端，将看到相应的 CAN 报文。请注意，这些报文实际上是 3 字节长：这是因为第一个字节用于指定 UDS 有效载荷的长度，而此处的有效载荷长度为 2 字节。

你可以使用 UDS 来发送和接收大容量负载。例如，使用“按标识符读取数据”服务（0x22）向 ECU 查询其编译时间（参数 0xF184）：

你应该能在“isotprecv”终端中看到已接收到一个较大的响应，该响应应由你的“isotpdump”终端进行解析。在“candump”终端中，你可以观察到已经交换了许多 CAN 报文。这对应于 ISO-TP 层，该层允许通过仅包含小于 8 字节的 CAN 帧来传输大消息。isotpdump、isotpsend 和 isotprecv 使这一层对你而言是透明的。

最后，你可以使用 RAMN 自定义例程控制（UDS 服务 0x31）来请求 ECU B 停止发送 CAN 报文（例程 0x0200）。

移动照明开关，观察 ECU D 的 LED 指示灯不再发生变化。现在，您可以通过以下命令控制照明开关，而无需 ECU B 的干扰。

恭喜您，您已成为 CAN 总线专家。请参阅完整的用户指南 ,以了解更多内容。