2006 CM4 UART CAN
关键词
树莓派、CM4核心板、千兆以太网、百兆以太网、RS232、RS485、CAN、RPiOS、Ubuntu
一、简介
CM4_UART/CAN扩展板
二、硬件资源
三、系统烧写及设置
3.1 概述
本文档采用树莓派OS和Ubuntu系统进行测试。
1. 树莓派OS的版本为2024-07-04-raspios-bookworm-arm64.img.xz，树莓派OS下载地址：
https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-64-bit
2. Ubuntu系统的版本为ubuntu-24.04-preinstalled-desktop-arm64+raspi.img.xz，Ubuntu OS下载地址：
https://ubuntu.com/download/raspberry-pi
3.2 TF卡的烧写
树莓派CM4核心板分2个大类，一类是不带eMMC版本，仅限从TF卡启动系统；一类是带eMMC版本，仅限从eMMC启动系统，那对应扩展板上的TF卡将无效。
从TF卡启动系统的详细烧录方法请点击这里。
3.3 eMMC的烧写
eMMC烧写系统的详细烧录方法请点击这里。
注意，CM4_UART/CAN扩展板上烧写的OTG口为USB Type-C口。
3.4 注意事项
1. 如果使用树莓派系统，系统启动后卡死或者键盘鼠标无法使用，请在PC端打开TF卡系统分区根目录下的config.txt检查USB的初始化脚本，如果是烧写在eMMC上，则请在烧写完毕后，再次使用一次rpiboot工具使系统分区显示出来，然后打开系统分区根目录下的config.txt检查USB的初始化脚本：
然后按照下面红框所示的两处进行修改：
2. 如果使用Ubuntu系统，系统启动后键盘鼠标无法使用，请在PC端打开TF卡系统分区根目录下的config.txt检查USB的初始化脚本，如果是烧写在eMMC上，则请在烧写完毕后，再次使用一次rpiboot工具使系统分区显示出来，然后打开系统分区根目录下的config.txt检查USB的初始化脚本。
需要确认下图中的红框处是否配置完全，如果没有，请手动添加完整并保存文件：
也可以将红框处这一行删除后保存文件：
3. Ubuntu系统的desktop版本对硬件要求较高，如果核心板只有1G内存，有可能在运行时速度很慢甚至死机，建议使用内存为2G或以上的核心板进行安装使用。
四、树莓派OS下的使用演示
4.1 修改config.txt
我们首先需要在config.txt中加入各个接口与GPIO的对应关系：
dtoverlay=uart0
dtoverlay=uart3,txd3_pin=4,rxd3_pin=5
dtoverlay=uart4,txd4_pin=8,rxd4_pin=9
dtoverlay=uart5,txd5_pin=12,rxd5_pin=13
保存后退出，然后将TF卡插入扩展板，启动系统。
4.2 准备工作
建议安装可视化串口软件CuteCom：
sudo apt install cutecom
安装完毕后，点击桌面左上角的树莓派图标，在“System Tools”有CuteCom的快捷方式：
如果在使用过程中有权限不足的问题，请打开树莓派OS终端，输入：
sudo cutecom
来运行CuteCom。
经测试，CM4_UART/CAN扩展板上各个接口与串口号的对应关系如下：
RS485对应ttyAMA5
RS232（三针）对应ttyAMA4
4.3 测试RS485串口
在PC端插上一个USB转RS485串口的转换器，与扩展板上的RS485串口相连，各自打开串口软件进行收发，结果如下：
树莓派OS端：
Windows端：
经过实测，波特率最高可达到2.01M（以传输数据不发生乱码为准）。
4.3 测试RS232串口（三针）
在PC端插上一个USB转RS232串口的转换器，与扩展板上的RS232串口（三针）相连，各自打开串口软件进行收发，结果如下：
树莓派OS端：
Windows端：
经过实测，波特率最高可达到0.86M（以传输数据不发生乱码为准）。
4.4 测试CAN接口
我们首先需要在config.txt中加入CAN接口的配置：
dtparam=spi=on
dtoverlay=mcp2515-can0,oscillator=8000000,interrupt=25
其中oscillator为CAN的晶振的频率，interrupt为MP2515的中断号，都要和硬件相对应，此外，CAN的GPIO不能和之前的串口有冲突，如果有冲突，请在本文件中先屏蔽冲突的串口GPIO。
保存后退出，然后将TF卡插入扩展板，启动系统。
等待系统重启完毕后，在图形界面中，依次选择如下图项目后，确保SPI已开启：
在终端中输入dmesg | grep spi，查看 SPI 的信息：
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