python-can 是一个用于控制 CAN 总线的 Python 库，支持多种硬件接口。文章介绍了安装方法、总线实例化（Bus 类）、报文收发、消息属性定义、波特率设置、通知器（Notifier）与监听器（Listener）的使用、日志读写、设备扫描以及总线桥接功能。通过该库可实现 CAN 报文的自动化测试与硬件交互，支持虚拟通道与物理设备的转发，适用于汽车电子领域的开发与测试场景。
本文记录了 python-can 在汽车领域 CAN 模块自动化测试中的应用，涵盖上位机开发及总线桥接方案。该库基于 python-can 进行开发，支持 Trace、Graph、Log、UDS、刷写等功能。
设备的 CAN 驱动需自行手动安装。 使用 pip 安装 python-can：
pip install python-can
可查阅官方手册了解详细功能讲解及支持的硬件设备。
can.interface.Bus 是用于创建 bus 实体控制总线行为的关键类。通俗地讲就是打开硬件设备，在此基础去控制报文收发。 以下是一个打开 pcan 设备通道 PCAN_USBBUS1 的例子：
import can
bus = can.interface.Bus(interface='pcan', channel='PCAN_USBBUS1', bitrate=500000)
can.ThreadSafeBus 是在 Bus 类的基础上封装，可安全的用于多线程访问，比如多个定时器同时发送报文。使用方式和 Bus 类一样：
import can
bus = can.ThreadSafeBus(interface='pcan', channel='PCAN_USBBUS1', bitrate=500000)
可通过查看源码中的 BACKENDS 定义了解支持的设备类型。大部分常用接口包括 kvaser, socketcan, serial, pcan, usb2can, ixxat, nican, iscan, virtual, udp_multicast, neovi, vector, slcan, robotell, canalystii, systec, seeedstudio, cantact, gs_usb, nixnet, neousys, etas, socketcand, zlg 等。 Bus 类本质上是对这些类的封装，通过'interface'参数进行识别。也可直接调用设备定义的类，比如 pcan：
import can.interfaces.pcan as pcan
bus = pcan.PcanBus(channel='PCAN_USBBUS1', bitrate=500000)
每个设备定义的类都是基于抽象基类 BusABC，实现报文的收发、波特率设置等通用的功能。
bus 在使用完后，要调用 bus.shutdown 方法将设备关闭，否则会影响再次开启。
bus 实例化以后，直接调用 send() 方法，传入 message 参数即可发送报文。
bus.send(can.Message(arbitration_id=0x123, data=[0,1,2,3,4,5,6,7]))
bus.recv(timeout) 用于接收报文，该方法会阻塞当前进程，直到收到报文或者 timeout 发生。通常创建单独线程用于一直等待接收报文。
import threading
def receive_message():
while True:
message = bus.recv()
if message is not None:
print(message)
t = threading.Thread(target=receive_message)
t.start()
# bus 是可迭代的（iter），也可用以下方式
def receive_message2():
for message in bus:
print(message)
can.Message 用于记录报文的属性，包括以下信息：
timing 用于设置波特率、采样点相关参数。有些 interface 可以只传入 bitrate 参数，不需要设置详细的位域参数。 timing 有两个类 BitTiming() 和 BitTimingFd()，分别对应 CAN 和 CANFD。参数基本类似，以下说明 BitTimingFd()：
传入部分参数（这个传入参数较少，会自动计算位域的值。但计算容易报错）：
can.BitTimingFd.from_sample_point(
f_clock=80_000_000,
nom_bitrate=1_000_000,
nom_sample_point=75.0,
data_bitrate=8_000_000,
data_sample_point=70.0,
)
传入部分参数 1（这个少了分频多了波特率）：
can.BitTimingFd.from_bitrate_and_segments(
f_clock=80_000_000,
nom_bitrate=1_000_000,
nom_tseg1=59,
nom_tseg2=20,
nom_sjw=10,
data_bitrate=8_000_000,
data_tseg1=6,
data_tseg2=3,
data_sjw=2,
)
传入全部参数调用：
can.BitTimingFd(
f_clock=80_000_000,
nom_brp=1,
nom_tseg1=59,
nom_tseg2=20,
nom_sjw=10,
data_brp=1,
data_tseg1=6,
data_tseg2=3,
data_sjw=2,
)
strict (bool) ISO-11898 中定义的位域限制。默认 False 忽略即可。
Notifier 官方解释是 bus 的报文分发器。通俗的理解就是，当 Bus 上接收到报文后，去调用通知函数。 Notifier 和前文'接收报文'中的逻辑类似，会创建线程用于处理接收报文。
方法说明：
实例化 can.Notifier：
import can.notifier
# bus 接收报文后，调用 print 函数打印报文，再调用 my_rx_message 函数处理报文
notifier = can.Notifier(bus, [print, my_rx_message])
Listener(ABC) 是抽象基类，使用时要自定义类，并且实现 on_message_received() 方法。这个类用于 Notifier 中的 listener，但 Notifier 也可添加自定义函数，所以很少用 Listener。
import can.listener
class MyListener(can.Listener):
def on_message_received(self, msg: can.Message) -> None:
# 处理接收到的 message
print(msg)
notifier.add_listener(MyListener())
can.Logger 用于将报文 log 写入到文件中，格式包含以下种类：
MESSAGE_WRITERS: Final[dict[str, type[MessageWriter]]] = {
".asc": ASCWriter,
".blf": BLFWriter,
".csv": CSVWriter,
".db": SqliteWriter,
".log": CanutilsLogWriter,
".mf4": MF4Writer,
".trc": TRCWriter,
".txt": Printer,
}
Logger 可自动识别文件后缀，去调用不同的文件编写器类。
import can.logger
file = "msg_log.blf"
log = can.Logger(file)
# 把 log 添加到 notifier 中，收到报文后写入 notifier 会调用 log.on_message_received(msg)
notifier.add_listener(log)
can.LogReader 用于读取报文 log 文件。
import can.logger
read_file = "msg_log.blf"
reader = can.LogReader(read_file)
for message in reader:
print(message)
# 也可以将读取到的报文写入到另一个文件中，增加自定义的过滤功能。
write_file = "msg_log_filter.blf"
writer = can.Logger(write_file)
for message in reader:
print(message)
# 过滤报文，只写入 id 为 0x123 的报文
if message.arbitration_id == 0x123:
writer.on_message_received(message)
python-can 支持扫描当前连接的硬件设备，使用 can.interface.detect_available_configs() 函数。
import can
for channel in can.interface.detect_available_configs(interfaces=can.interfaces.VALID_INTERFACES, timeout=5):
print(channel)
import can
for info in can.interface.detect_available_configs(interfaces='pcan', timeout=5):
bus = can.interface.Bus(interface=info['interface'], channel=info['channel'])
print(bus)
can.interface.Bus(**info) 直接传入参数可能会造成使用通道错误，因为有些设备也可通过其他参数开启，比如 vector 的 channel_index，pcan 的 device_id。
这里的 bridge 指的是将一个设备的报文转发到另一个设备上，当了解 python-can 连接设备和收发报文后，这个功能就不难实现了。python-can 中的 bridge.py 文件中有一个示例，可以参考。 另外一个关键的用途是，可将 vector CAN 上位机（CANoe、CANape）收发的报文和其他硬件设备（比如 PCAN）进行交互，降低了硬件费用带来的学习门槛。
import can
bus_virtual = can.interface.Bus(interface='vector', channel_index=0, channel=0)
# vector 虚拟通道得使用 channel_index 进行识别
bus_real = can.ThreadSafeBus(interface='pcan', channel='PCAN_USBBUS1')
# virtual 的接收发送到 real
notifier_virtual = can.Notifier(bus_virtual, [bus_real.send])
# real 的接收发送到 virtual
notifier_real = can.Notifier(bus_real, [bus_virtual.send])
while True:
pass
在此基础上，增加读取 virtual 通道波特率参数、自动识别硬件设备等功能，再写个界面并加以完善细节，就可很方便的解决没有硬件设备的烦恼了。
python-can 是支持 CAN 最强的一个 Python 库。虽然有些设备在库中不支持，但可在硬件设备的官网找到代码集成进去，或者自行开发也是很方便的。以上仅记录的一些常用的内容，详细内容还请参考官方文档。
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