CN103970776B

CN103970776B - 一种创建can分层树的方法和系统

Info

Publication number: CN103970776B
Application number: CN201310036355.1A
Authority: CN
Inventors: 江建山
Original assignee: Guangzhou Automobile Group Co Ltd
Current assignee: Gac Aion New Energy Vehicle Co ltd
Priority date: 2013-01-30
Filing date: 2013-01-30
Publication date: 2017-06-16
Anticipated expiration: 2033-01-30
Also published as: CN103970776A

Abstract

本发明实施例公开了一种创建TargetLink数据字典CAN分层树的方法和系统，该方法包括：提取CAN网络数据库中与ECU相关的CAN消息及CAN信号的必要定义和属性；将所述提取到的CAN消息及CAN信号的必要定义和属性的关键信息按照TargetLink数据字典所支持的XML格式要求，配置和创建可导入TargetLink数据字典的XML文件；将所述XML文件导入到TargetLink数据字典中，生成并保存最终的TargetLink数据字典CAN分层树。该方法可以减少人工工作量，同时避免了人为误差所带来的一系列潜在影响，因此，大大提高了汽车生产制造商的工作效率，具有较好的应用前景。

Description

一种创建CAN分层树的方法和系统

技术领域

本发明涉及汽车电气化技术领域，更具体地，涉及一种创建TargetLink数据字典CAN分层树的方法和系统。

背景技术

近年来，随着信息技术和网络技术的蓬勃发展，汽车电气化越来越朝着智能化方向的发展，各种机电一体化的安全系统和传感器技术大量应用于汽车中，各种参数、常数、信号、变量、数据库等需要由汽车的ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元，又称为行车电脑）进行管理和信号处理，这些电子设备对于汽车而言，实际上组成了一个CAN(Controller Area Network, 控制器局域网络)，使得整个汽车的电气化管理的系统越来越复杂，对于汽车生产厂商进行汽车的电气化管理的系统开发和设计来说提出了更高的要求。TargetLink是一个从MATLAB/Simulink/Stateflow图形开发环境直接生成产品代码（如，C代码）的软件系统，利用TargetLink进行汽车电气化系统软件的设计和开发，已逐步为业界所使用。TargetLink数据字典是这个系统的中央数据容器，能够集中保存模型设计、代码生成等相关信息。

发明内容

本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本发明而学习。

本发明所要解决的技术问题是：在TargetLink设计模型上实现CAN的功能，将CAN网络数据库中所有与ECU相关的CAN消息及其CAN信号的所有关键属性都在TargetLink数据字典中定义，作为数据字典对象供TargetLink模型引用，实现可由CAN网络数据库直接生成TargetLink数据字典CAN分层树的方法。

为了解决上述问题，本发明提供一种创建TargetLink数据字典CAN分层树的方法，该方法至少包括：

提取CAN网络数据库中与ECU相关的CAN消息及CAN信号的必要定义和属性，具体地包括：打开CAN网络数据库，设置与CAN消息及CAN信号的必要定义和属性的关键字符串，根据所述关键字符串进行匹配查找，并采取逐行扫描的方式进行提取；

将提取到的CAN消息及CAN信号的必要定义和属性的关键信息按照TargetLink数据字典所支持的XML格式要求，配置和创建可导入TargetLink数据字典的XML文件；

将XML文件导入到TargetLink数据字典中，生成并保存最终的TargetLink数据字典CAN分层树。

作为优选的实施例，CAN消息及CAN信号的必要定义和属性包括：消息标示符、消息数据长度、消息循环周期、消息发送方、消息接收方、信号名称、信号的起始位、信号的位长度、信号字节顺序、信号的物理单位、信号值的类型、信号的增益、信号的偏移量、信号最小值、信号最大值、信号的初始值、信号的非法值、信号的注释、信号值定义。

作为优选的实施例，CAN消息的必要定义和属性的关键信息作为TargetLink数据字典变量组下的变量；CAN消息的必要定义和属性的关键信息包括：名称、注释数据类别、数据类型、全局数据定标、数据位宽、信号值、最小值、最大值、地址、命名模版、组件；CAN信号的必要定义和属性的关键信息包括：名称、注释、数据类别、数据类型、全局数据定标、位宽、值、最小值、最大值、变量地址、命名模版。

作为优选的实施例，CAN信号的必要定义和属性的关键信息的XML标签中包含有本地数据定标的标签和属性，标签和属性包括：注释、转换类型、最低有效位、偏移量、格式、单位。

作为优选的实施例，将XML文件导入到TargetLink数据字典中，生成并保存最终的TargetLink数据字典CAN分层树进一步包括：

通过MATLAB的M语言，使用TargetLink API，在后台打开TargetLink设计模型的TargetLink数据字典主文件，将XML导入进去生成最终的TargetLink数据字典CAN分层树。

作为优选的实施例，TargetLink数据字典CAN分层树包括变量组和变量两大层级，变量组定义的是变量所属的共同组，变量为变量组下面具体的变量，CAN分层树变量组下的每个变量是CAN网络数据库定义的与ECU相关的每个CAN消息的数据结构体定义，数据结构体里面的每个成员变量，就是该条CAN消息里面包含的每个CAN信号在TargetLink数据字典里的定义及其属性。

此外，本发明还提供一种创建TargetLink数据字典CAN分层树的系统，该系统包括：

信息提取模块，用于提取CAN网络数据库中与ECU相关的CAN消息及CAN信号的必要定义和属性，具体地用于打开所述CAN网络数据库，设置与所述CAN消息及CAN信号的必要定义和属性的关键字符串，根据所述关键字符串进行匹配查找，并采取逐行扫描的方式进行提取；

XML文件创建模块，用于将提取到的CAN消息及CAN信号的必要定义和属性的关键信息按照TargetLink数据字典所支持的XML格式要求，配置和创建可导入TargetLink数据字典的XML文件；

CAN分层树生成模块，用于将XML文件导入到TargetLink数据字典中，生成并保存最终的TargetLink数据字典CAN分层树。

作为优选的实施例，CAN消息的必要定义和属性的关键信息作为TargetLink数据字典变量组下的变量，CAN消息的必要定义和属性的关键信息包括：名称、注释数据类别、数据类型、全局数据定标、数据位宽、信号值、最小值、最大值、地址、命名模版、组件；CAN信号的必要定义和属性的关键信息包括：名称、注释、数据类别、数据类型、全局数据定标、位宽、值、最小值、最大值、变量地址、命名模版。

通过以上技术方案的实现，使本发明具备如下优点：

区别于以往一般采用人工对照CAN网络数据库里面的每条CAN消息及其里面的所有CAN信号的定义和属性，逐项通过手工输入的方式，来创建TargetLink数据字典的CAN分层树的方式，本发明实现了基于MATLAB的M语言，结合TargetLink API（应用程序接口），从CAN网络数据库，到中间XML文件的生成、再到最终TargetLink数据字典CAN分层树的生成，整个过程中间都无需人工干预，替代了原本需要用手工来完成的工作。

通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。

附图说明

下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：

图1为本发明创建TargetLink数据字典CAN分层树的方法流程图。

图2为本发明创建TargetLink数据字典CAN分层树的方法具体实施例流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明具体实施方式作进一步的详细描述。

为了能够克服手工输入方式所存在的问题，达到自动生成TargetLink数据字典CAN分层树的目的，至少需要解决如下的关键技术问题：

首先，由于CAN网络数据库是以.dbc格式（该格式是一种保存CAN网络数据库定义和信息的网络文件格式）保存的，本发明需要在这样的文件格式当中，自动地分析和提取出TargetLink数据字典CAN分层树所需要的与本ECU相关的CAN消息及其里面的CAN信号的定义和所有必需的属性。其次，需要自动设置XML生成文件的正确编码，以免TargetLink数据字典被添加后提示的编码错误。再次，需要自动将CAN网络数据库完整地转化为可导入TargetLink数据字典的XML文件。最后，需要自动完成最后的XML文件导入到TargetLink数据字典中。

因此，如图1所示，本发明所公开的创建TargetLink数据字典CAN分层树的方法，至少包括如下步骤：

步骤101、提取CAN网络数据库中与ECU相关的CAN消息及CAN信号的必要定义和属性。

步骤102、将提取到的CAN消息及CAN信号的必要定义和属性的关键信息按照TargetLink数据字典所支持的XML格式要求，配置和创建可导入TargetLink数据字典的XML文件。

步骤103、将XML文件导入到TargetLink数据字典中，生成并保存最终的TargetLink数据字典CAN分层树。

其中，TargetLink数据字典（Data Dictionary, 简称DD）作为TargetLink设计模型的数据容器，它可以用来管理TargetLink在MATLAB/Simulink环境下创建的模型中应用到ECU上所需要的全部数据，这些数据包括所有参数、常数、信号、变量、结构、变量类、类型定义和定标公式等。在基于TargetLink的ECU电控单元的软件项目开发中，常将这些数据按照功能的划分，构造成分层树这样的树形数据结构形式，如CAN分层树等。这些分层树可以单独保存成一个TargetLink数据字典文件，这些文件在一个主TargetLink数据字典文件中被关联了具体的链接位置，从而形成一种模块化的设计开发方式。

在通过TargetLink搭建CAN的应用设计模型时，CAN网络数据库中的CAN消息及其所有CAN信号的定义和属性都可以在TargetLink数据字典中进行管理，即保存到一个单独的CAN分层树中。这个分层树分别由Variable Group（变量组）和Variable（变量）两大层级组成。Variable Group定义的是一些变量所属的共同组，如input CAN（输入CAN）和OutputCAN（输出CAN）。Variable就是组下面具体的变量，这里的CAN分层树Variable Group下的每个Variable主要是CAN网络数据库定义的与本ECU相关的每个CAN消息的数据结构体定义。这个数据结构体里面的每个成员变量，就是该条CAN消息里面包含的每个CAN信号在TargetLink数据字典里的定义及其属性。这些属性至少包含了Value（值）、Width（位宽）、Min（最小值）、Max（最大值）、Type（数据类型）、Class（数据类别）、Name（名称）、Scaling（全局数据定标）、LSB（Least Significant Bit，最低有效位）、Offset（偏移量）、Unit（单位）、Description（注释），这些必要的属性在CAN网络数据库中都有定义。

其中，在步骤101中，需要提取CAN网络数据库中与ECU相关的CAN消息及CAN信号的必要定义和属性如表1所示。

表1：

必要定义和属性	释义
		Message ID	消息标示符
Message DLC	消息数据长度
		Message Cycle Time	消息循环周期
Message Sender	消息发送方
		Message Receiver	消息接收方
Signal Name	信号名称
		Signal Start Bit	信号的起始位
Signal Length	信号的位长度
		Signal Byte Order	信号字节顺序
Signal Unit	信号的物理单位
		Signal Value Type	信号值的类型
Signal Factor	信号的增益
		Signal Offset	信号的偏移量
Signal Min	信号最小值
		Signal Max	信号最大值
Signal Initialize Value	信号的初始值
		Signal Invalid Value	信号的非法值
Signal Description	信号的注释
		Signal Value Definition	信号值定义

在步骤102中，需要提取到的CAN消息及CAN信号的必要定义和属性的关键信息包括CAN消息和CAN信号两个层级，其中，CAN消息的必要定义和属性的关键信息作为TargetLink数据字典变量组下的变量，如表2所示。

表2：

关键信息	释义
		Name	名称
Description	注释
		Class	数据类别
Type	数据类型
		Scaling	全局数据定标
Width	数据位宽
		Value	信号值
Min	最小值
		Max	最大值
Address	地址
		NameTemplate	命名模版
Component	组件

CAN消息中的CAN信号被作为Component（组件）包含在CAN消息的层级中，CAN信号的必要定义和属性的关键信息至少包括如表3所示的关键信息。

表3：

关键信息	释义
		Name	名称
Description	注释
		Class	数据类别
Type	数据类型
		Scaling	全局数据定标
Width	数据位宽
		Value	信号值
Min	最小值
		Max	最大值
Address	变量地址
		NameTemplate	命名模版

需要说明的是：这些CAN信号与CAN消息的XML属性接近，因为CAN消息和CAN信号同属于一个类别，都是TargetLink数据字典中的Variable，但它们里面的具体内容是完全不同的。同时，在每一个CAN信号的XML标签下面，均包含一个Local scaling（本地数据定标）的标签和属性，如表4所示。

表4：

标签和属性	释义
		Description	注释
ConversionType	转换类型，比如线性LINEAR
		LSB	Least Significant Bit，最低有效位
Offset	偏移量
		Format	格式
Unit	单位

步骤103 的具体方法是：通过MATLAB的M语言，使用TargetLink API（TargetLink应用程序接口），在后台打开TargetLink设计模型的TargetLink数据字典主文件，将XML导入进去生成最终的TargetLink数据字典CAN分层树。

创建TargetLink数据字典CAN分层树方法的具体操作流程，可参阅图2，具体可以包括如下步骤：

1）、将保存CAN网络数据库所有信息的CANdb网络文件（即：CAN数据库网络文件）通过文本的方式来打开，由于里面的内容是可读的，在较佳的实施例中一般通过MATLAB在后台打开这个CANdb网络文件。

2）、基于MATLAB的M语言，对该文本的特定标志和特征进行逐行扫描，并判断当前行是否是有用信息。

3）、如果扫描到有用的信息，如发送ECU名称、 CAN消息名称、 CAN消息长度、 CAN消息周期、信号名称、信号注释、信号起始位、信号长度、信号最小值、信号最大值、信号初始值、信号非法值、信号单位、信号值注释、接收方等，就将这些信息以数据结构体的形式归类存储。

4）、如果当前行包含的是无用信息，则去判断是否已经到达文本末尾。

5）、若没有则继续扫描下一行。

6）、在CANdb网络文件扫描完后，关闭CANdb网络文件。

7）、接着就利用MATLAB XML的DOM编程函数，按照TargetLink数据字典所支持的XML文件的格式，逐一配置每一个CAN消息及其里面每一个CAN信号的XML标签和属性，生成可导入到TargetLink数据字典中去的XML文件。

8）、判断原有的CAN分层树是否存在，如果存在，则需要删除原有的CAN分层树，否则进入步骤9）

9）、通过调用TargetLink API，将前面生成的XML文件导入到TargetLink设计模型中的TargetLink数据字典主文件中，形成最终的TargetLink数据字典CAN分层树。

与上述方法所对应地，本发明还公开了一种创建TargetLink数据字典CAN分层树的系统，该系统至少包括：

信息提取模块，用于提取CAN网络数据库中与ECU相关的CAN消息及CAN信号的必要定义和属性；

XML文件创建模块，用于将提取到的CAN消息及CAN信号的必要定义和属性的关键信息按照TargetLink数据字典所支持的XML样式要求，配置和创建可导入TargetLink数据字典的XML文件；

通过本发明的技术实现，可以使原本可能需要几个小时、几天甚至十来天的工作，压缩到仅仅一两分钟就可以完成，同时避免了人为误差所带来的一系列潜在影响，因此，大大提高了汽车生产制造商的工作效率，具有较好的应用前景。

以上参照附图说明了本发明的优选实施例，本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质，可以有多种变型方案实现本发明。举例而言，作为一个实施例的部分示出或描述的特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims

1.一种创建TargetLink数据字典CAN分层树的方法，其特征在于，包括：

提取CAN网络数据库中与ECU相关的CAN消息及CAN信号的必要定义和属性，具体地包括：打开所述CAN网络数据库，设置与所述CAN消息及CAN信号的必要定义和属性的关键字符串，根据所述关键字符串进行匹配查找，并采取逐行扫描的方式进行提取；

2.根据权利要求1所述的创建TargetLink数据字典CAN分层树的方法，其特征在于，所述CAN消息及CAN信号的必要定义和属性包括：消息标示符、消息数据长度、消息循环周期、消息发送方、消息接收方、信号名称、信号的起始位、信号的位长度、信号字节顺序、信号的物理单位、信号值的类型、信号的增益、信号的偏移量、信号最小值、信号最大值、信号的初始值、信号的非法值、信号的注释、信号值定义。

3.根据权利要求1所述的创建TargetLink数据字典CAN分层树的方法，其特征在于，所述CAN消息的必要定义和属性的关键信息作为TargetLink数据字典变量组下的变量；所述CAN消息的必要定义和属性的关键信息包括：名称、注释数据类别、数据类型、全局数据定标、数据位宽、信号值、最小值、最大值、地址、命名模版、组件；所述CAN信号的必要定义和属性的关键信息包括：名称、注释、数据类别、数据类型、全局数据定标、位宽、值、最小值、最大值、变量地址、命名模版。

4.根据权利要求1或3所述的创建TargetLink数据字典CAN分层树的方法，其特征在于，所述CAN信号的必要定义和属性的关键信息的XML标签中包含有本地数据定标的标签和属性，所述标签和属性包括：注释、转换类型、最低有效位、偏移量、格式、单位。

5.根据权利要求1所述的创建TargetLink数据字典CAN分层树的方法，其特征在于，所述将XML文件导入到TargetLink数据字典中，生成并保存最终的TargetLink数据字典CAN分层树进一步包括：

6.根据权利要求1所述的创建TargetLink数据字典CAN分层树的方法，其特征在于，所述TargetLink数据字典CAN分层树包括变量组和变量两大层级，所述变量组定义的是变量所属的共同组，所述变量为所述变量组下面具体的变量，所述CAN分层树变量组下的每个变量是CAN网络数据库定义的与ECU相关的每个CAN消息的数据结构体定义，所述数据结构体里面的每个成员变量，就是每条CAN消息里面包含的每个CAN信号在TargetLink数据字典里的定义及其属性。

7.一种创建TargetLink数据字典CAN分层树的系统，其特征在于，包括：

信息提取模块，用于提取CAN网络数据库中与ECU相关的CAN消息及CAN信号的必要定义和属性，具体地，用于打开所述CAN网络数据库，设置与所述CAN消息及CAN信号的必要定义和属性的关键字符串，根据所述关键字符串进行匹配查找，并采取逐行扫描的方式进行提取；

CAN分层树生成模块，用于将所述XML文件导入到TargetLink数据字典中，生成并保存最终的TargetLink数据字典CAN分层树。

8.根据权利要求7所述的创建TargetLink数据字典CAN分层树的系统，其特征在于，所述CAN消息及CAN信号的必要定义和属性包括：消息标示符、消息数据长度、消息循环周期、消息发送方、消息接收方、信号名称、信号的起始位、信号的位长度、信号字节顺序、信号的物理单位、信号值的类型、信号的增益、信号的偏移量、信号最小值、信号最大值、信号的初始值、信号的非法值、信号的注释、信号值定义。

9.根据权利要求7所述的创建TargetLink数据字典CAN分层树的系统，其特征在于，所述CAN消息的必要定义和属性的关键信息作为TargetLink数据字典变量组下的变量，所述CAN消息的必要定义和属性的关键信息包括：名称、注释数据类别、数据类型、全局数据定标、数据位宽、信号值、最小值、最大值、地址、命名模版、组件；所述CAN信号的必要定义和属性的关键信息包括：名称、注释、数据类别、数据类型、全局数据定标、位宽、值、最小值、最大值、变量地址、命名模版。