python-can是一个Python库，提供了数十个协议和接口，可以帮助Python开发人员处理CAN（控制器局域网络）总线数据。CAN总线是一种广泛用于车辆和工业应用的通信协议。python-can可以让您轻松读取和编写CAN消息。以下是几个必不可少的部分以及如何使用Python编程处理该部分。
一、Python处理CAN消息中的残留部分即残差
CAN总线可以同时传输多个数据消息。这组数据可以称作‘帧’。帧包括标识符、帧类型和数据。CAN帧也可以被传输到不同的物理环境中。CAN总线有着一个特殊的控制器来处理CAN数据消息。CAN数据消息被发送到物理介质上，当接收器看到CAN 数据它会触发一个中断，自动转到接收模式，尝试解释收到的数据。但是这些数据不能被完美地解释，有时会发生残留。残留是指在多个字节传输之间，CAN帧被分层的情况。
import can can_interface = "vcan0" can_bus = can.interface.Bus(can_interface, bustype="socketcan") message = can_bus.recv() frame_data = message.data
使用python-can读取CAN帧数据是非常直接的。如上所述，我们会从CAN总线上接收一个帧消息，然后将帧数据存储在frame_data变量里。如果帧消息包括残留，则Python中的CAN工具将其自动处理。
二、Python无法打开CAN文件，应如何处理？
当Python工具无法正常调用CAN接口时，通常表示Python运行环境中缺少必要的驱动程序。可以手动安装，或者使用工具来安装。下面是解决方法：
1.检查CAN接口及配置文件是否已正确地安装在系统中。
2.可以使用Python的‘cantools’库，它可以解析和编码CAN数据库文件。
3.在Python环境中使用Python-can library。以管理员身份运行python，运行pip install python-can指令即可下载。
4.使用CanBerry Pi运行Raspberry Pi와Python的轻量级CAN-Bus接口。Canberry Pi是一款基于Raspberry Pi的CAN总线、串口、GPIO、SPI和WiFi扩展板。
三、Python-CAN参考文献
以下列出几篇关于Python-CAN的参考文献：
Python CAN(Takuya, 2021)：https://python-can.readthedocs.io/en/master/
Python for CAN(CanQueenie, 2016)：http://canqueenbee.blogspot.com/2016/07/python-for-can.html
CAN模块ipython（kvaser）：http://www.kvaser.com/software/7330130154024/V5_9-R6/library/docs/python-candriver/html/index.htm
四、Python-CAN参数
1. Python-CAN参数传递
下面是python-can用来打开CAN接口的参数传递方法：
import can can_interface = "vcan0" can_bus = can.interface.Bus(can_interface, bustype='socketcan_native')
Python-can支持多种现成的数据传输协议，这是通过参数传递方式完成的。在上面的例子中，我们指定了可以使用的总线类型为socketcan_native。
2. Python-CAN参数类型选取
python-can支持的CAN协议类型包括CANopen（使用ODVA控制），通过J1939发送以及将ISO15765报文转换为XCP报文。以下参数类型可以作为您的Python-CAN程序中的总线类型：
- socketcan_native
- socketcan_ctypes
- kvaser
- pcan
- ixxat
3. Python-CAN参数是干什么的
参数允许您通过Python原生应用程序接收和发送CAN帧。可以控制CAN messages的多个方面，例如循环发送、处理错误、接口速度和多信道传输等。此外，参数还可以用于监视CAN总线，并调试传输。
五、Python-CAN实现餐厅服务评价
在下面的例子中，我们将使用python-can演示计算餐厅的服务评分。假设我们有两个CAN节点：180和181，分别代表餐厅服务员和顾客。餐厅服务员会在CAN总线上发送三种不同的消息，用于评估顾客的服务满意度。根据餐厅服务员发送的消息，这个程序将计算出服务质量，准确性和员工礼貌指数。以下是代码：
import can
import time
bus = can.interface.Bus(channel='can0', bustype='socketcan_native') # 第1个参数是通道，第2个参数是总线类型
#这里模拟的餐厅是服务质量评分标准，其中180是服务员，181是客户的ID；
#服务员会分别通过CAN总线发送三种不同的消息，表示三种不同的服务质量
#餐厅基于此消息计算每个服务员的服务质量得分
def quality_evaluation_worker(bus):
serving_quality_ranking = dict()
for msg in bus:
if msg.arbitration_id == 0x88:
if msg.data[0] == 0x01:
serving_quality_ranking[str(msg.arbitration_id)] = "unacceptable"
elif msg.data[0] == 0x02:
serving_quality_ranking[str(msg.arbitration_id)] = "adequate"
elif msg.data[0] == 0x03:
serving_quality_ranking[str(msg.arbitration_id)] = "excellent"
return serving_quality_ranking
#以下是顾客看到的评价，他们会看到平均服务评分和总体评分。
#使用180和181发送的数据，则可以计算出餐厅所有服务员的服务评价平均值
def quality_evaluation_customer(bus, quality_survey):
service_quality_sum = 0
for msg in bus:
if msg.arbitration_id == 0x88:
service_quality_sum += quality_survey[str(msg.arbitration_id)]
else:
pass
average_quality = round(service_quality_sum / len(quality_survey), 2)
print("The average quality score was: ", str(average_quality))
#主函数
if __name__ == "__main__":
evaluation_results = quality_evaluation_worker(bus)
quality_evaluation_customer(bus, evaluation_results)
bus.shutdown()
在这个餐厅服务评价的例子中，我们使用socketcan_native作为总线类型，它有两个参数：通道和总线类型。
六、Python-CAN接口编程
下面以python-can通过USB连接到PCAN接口的例子来说明接口编程：
import can
print("Demo: USB-Adapter with Channel 1")
bus = can.interface.Bus(bustype='pcan', channel='PCAN_USBBUS1')
def receive_usb():
msg = bus.recv()
id = "{0:x}".format(msg.arbitration_id)
data = "{0}".format(msg.data)
print("Received message on bus1 with ID {0}: {1}".format(id, data))
print("Please send a message on USB-BUS1 (an open CAN channel)")
while True:
receive_usb()
在这个例子中，我们开始连接到带有Python的PCAN-USB扩展的PCAN总线。然后，我们编写了一个函数来接收使用USB适配器发送的任何消息。
七、Python-CAN的用途
Python-can的应用场景非常广泛，这里列出了其中的几个：
- 通过Python控制CAN总线以便进行数据交换、物联网集成。
- 实现汽车业界标准的CAN网络通信。
- 通过Python编程，进行工业自动化过程监控和相关数据分析。
- 开发生产工艺监控和控制系统。
总之，python-can是一个非常强大且广泛使用的工具，可以让Python开发人员处理各种CAN网络通信协议。我希望在讨论了Python-CAN的这些方面之后，你可以使用python-can这个库接收和编写CAN消息，解决您各种相关的需求。
