CN108536435A - 一种自动生成can通信代码的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动生成CAN通信代码的方法，基于Python软件的统一开放模板，包括从原始文件中提取原始数据，根据数据规范和原始数据生成审查报表，根据审查报表对原始数据进行调整，并根据功能需求生成目标数据，根据目标数据和模板信息配置获取目标文件。本发明的数据方案实现了CAN通信软件开发完全自动化，只要将DBC格式的原始文件输入到Python开发的工具中，自动生成目标代码，且保证代码的准确性，通过修改模板文件即可实现在目标文件的格式变更或后续测试时，通过修改模板文件即可实现，提高工具的兼容性。

Description

一种自动生成CAN通信代码的方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于Python软件的自动生成CAN通信代码的方法

背景技术

CAN通信是目前汽车网络里最普遍的通信方式。在整车软件开发周期内，CAN通信矩阵DBC文件会频繁变更，软件工程师也要跟随DBC文件的每一次变更修改代码。

由于CAN通信信号繁多，手动配置CAN通信矩阵的代码容易出错且不易查出，导致潜在软件Bug，给基于CAN网络通信的其它功能开发和测试带来问题或隐患。现有的对于自动或半自动化通信配置工具通用性差，只适用于特定的配置项目，无法全面普及；通信配置工具的维护需要开发者本人去执行，使用者无法根据实际项目需求升级工具；现有的通信配置工具从获取原始输入文件到生成最终C代码要较多步骤需要手动执行，极为不便。

发明内容

针对现有技术中通信技术领域存在的上述问题，现提供一种自动生成CAN通信代码的方法。

具体技术方案如下：

一种自动生成CAN通信代码的方法，基于Python软件的统一开放模板，包括以下步骤：

步骤S1：提供一原始文件，从所述原始文件中提取原始数据；

步骤S2：根据预设的数据规范对所述原始数据进行格式审查，生成审查报表；

步骤S3：根据所述审查报表对所述原始数据进行调整和/或删减，从而将所述原始数据转换为符合所述数据规范的规范数据；

步骤S4：根据预设的功能需求对所述规范数据进行筛选以获取目标数据；

步骤S5：根据预设的模板信息将所述目标数据进行文件配置以获取目标文件。

优选的，所述模板信息包括多个代码模板、文件模板、标签模板，所述步骤S5包括以下步骤：

步骤S51：根据所述代码模板将所述目标数据转换为多个模块数据；

步骤S52：根据所述文件模板将多个所述模块数据整合为多个所述目标文件；

步骤S53：根据所述标签模板生成每个所述目标文件的标签数据。

优选的，所述步骤S5还包括以下步骤：

根据预设的文件分类规则，将多个所述目标文件整合为多个文件包，每个所述文件包包括多个所述目标文件，每个所述文件包对应一类应用。

优选的，所述步骤S1包括以下步骤：

步骤S11：从所述原始文件数据中提取节点数据；

步骤S12：从所述原始文件数据中提取帧数据；

步骤S13：从所述原始文件数据中提取每个所述帧数据对应的信号数据；

步骤S14：从所述原始文件数据中提取数据字典，所述数据字典包括所述节点数据与所述帧数据的关联、所述节点数据与所述信号数据的关联；

步骤S15：将所述节点数据、所述帧数据、所述信号数据、所述数据字典组合构成所述原始数据。

优选的，所述数据规范包括文件规范、节点规范、帧规范、信号规范，所述步骤S2包括以下步骤：

步骤S21：将所述原始数据与所述文件规范进行比对，生成不符合所述文件规范的项目并保存至所述审查报表中；

步骤S22：将每个所述节点数据与所述节点规范进行比对，生成不符合所述节点规范的项目并保存至所述审查报表中；

步骤S23：将每个所述帧数据与所述帧规范进行比对，生成不符合所述帧规范的项目并保存至所述审查报表中；

步骤S24：将每个所述信号数据与所述信号规范进行比对，生成不符合所述信号规范的项目并保存至所述审查报表中。

优选的，所述规范数据包括节点数据、帧数据、信号数据、数据字典，所述数据字典包括所述节点数据与所述帧数据的关联、所述节点数据与所述信号数据的关联；

所述步骤S4包括以下步骤：

步骤S41：从所述规范数据中提取与所述功能需求关联的所述节点数据，作为目标节点保存至所述目标数据中；

步骤S42：根据所述数据字典从所述规范数据中提取与所述目标节点存在关联的所述帧数据，作为目标帧保存至所述目标数据中；

步骤S43：根据所述目标帧从所述规范数据中提取所述目标帧对应的信号数据，作为目标信号保存至所述目标数据中；

步骤S44：根据所述数据字典从所述目标数据中剔除与所述目标节点不存在关联的所述目标信号；

步骤S45：将数据字典保存至所述目标数据中。

优选的，所述排序条件包括帧排序条件和信号排序条件，所述步骤S4还包括以下步骤：

步骤A1：根据所述帧排序条件对所述目标数据内的所述帧数据进行排序；

步骤A2：根据所述信号排序条件对所述每个所述帧数据对应的信号数据进行排序。

优选的，一种CAN通信代码自动生成工具，基于Python软件的统一开放模板，采用上述任一自动生成CAN通信代码的方法。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

本技术方案实现了CAN通信软件开发完全自动化，只要将DBC格式的原始文件输入到Python开发的工具中，自动生成目标代码，且保证代码的准确性，通过修改模板文件即可实现在目标文件的格式变更或后续测试时，通过修改模板文件即可实现，提高工具的兼容性。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明一种自动生成CAN通信代码的方法实施例中的整体流程图；

图2为本发明为本发明一种自动生成CAN通信代码的方法实施例中生成目标文件的流程图；

图3为本发明为本发明一种自动生成CAN通信代码的方法实施例中提取原始数据的流程图；

图4为本发明为本发明一种自动生成CAN通信代码的方法实施例中生成审查报表的流程图；

图5为本发明为本发明一种自动生成CAN通信代码的方法实施例中生成目标数据的流程图；

图6为本发明为本发明一种自动生成CAN通信代码的方法实施例中进行数据排序的流程图；

图7为本发明为本发明一种自动生成CAN通信代码的方法实施例中原始数据的数据结构示意图；

图8为本发明为本发明一种自动生成CAN通信代码的方法实施例中目标数据的数据结构示意图；

图9为本发明为本发明一种自动生成CAN通信代码的方法实施例中对目标数据进行排序调整后的数据结构示意图；

图10为本发明为本发明一种自动生成CAN通信代码的方法实施例中生成目标文件的数据结构示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明一种较佳的实施例中，根据图1所示，一种自动生成CAN通信代码的方法，基于Python软件的统一开放模板，包括以下步骤：

步骤S1：提供一原始文件，从原始文件中提取原始数据；

步骤S2：根据预设的数据规范对原始数据进行格式审查，生成审查报表；

步骤S3：根据审查报表对原始数据进行调整和/或删减，从而将原始数据转换为符合数据规范的规范数据；

步骤S4：根据预设的功能需求对规范数据进行筛选以获取目标数据；

步骤S5：根据预设的模板信息将目标数据进行文件配置以获取目标文件。

具体地，本实施例中，采用数据规范将原始数据中格式异常的内容筛选出来，用于通过审查报表将原始数据进行对应的调整或忽略非规范项，为进一步数据筛选和依据模板信息的匹配提供必要的数据格式的梳理，提高后续步骤的数据处理效率。数据规范是由现有的行业规范或客户定义规范构成。采用根据用户的功能需求获取目标数据将无用的数据剔除，提高了数据处理的效率和数据的简洁性。模板信息为Python软件的统一开放模板，将目标数据根据模板信息生成对应的目标文件，从而完成CAN通信代码文件的生成过程。上述方案中，仅需将DBC格式的文件导入，即可得到自动生成目标代码，且保证代码的准确性，通过对模板信息的设置进行工具的调试。

汽车软件中的CAN通信模块代码是标准化的，DBC文件中的每一条信息都可以对应到C代码中的某一个具体语句。DBC文件中包含了CAN通信所有的信息，且具有标准的格式，可以方便的从它的文本格式的内容提取信息，提取的信息包括：帧名，帧周期，信号名，信号起始位，长度，转换公式等。Python软件是面向对象的解释型计算机程序设计语言，Python软件可从源文本中提取信息并转换成需要的格式输出到目标文本。Python软件的代码模板为可读性很强的文本格式。使得所有的软件工程师都可以结合自己项目的实际需求和特殊情况修改模板，或升级模板增加新功能。

本发明一种较佳的实施例中，根据图2所示，模板信息包括多个代码模板、文件模板、标签模板，步骤S5包括以下步骤：

步骤S51：根据代码模板将目标数据转换为多个模块数据；

步骤S52：根据文件模板将多个模块数据整合为多个目标文件；

步骤S53：根据标签模板生成每个目标文件的标签数据。

具体地，本实施例中，代码模板用于将目标数据据转换为多个模块数据，代码模板是目标C代码的最基本单位，包括数据类型，数据，内部函数，接口函数。文件模板为一个独立的C文件里将有具体意义的模块组合成一起的规则。标签模板为文件的注释部分包括：文件作者，日期，输入文件名称，目标文件名称，更改履历。

本发明一种较佳的实施例中，根据图10所示，基于模板信息将目标数据5转换为目标文件7的过程。其中，将目标数据5根据多个不同的代码模板9生成对应的模块数据6，将模块数据6依据文件模板10生成多个目标文件7，并根据标签模板11给每个目标文件7添加上标签数据8。

本发明一种较佳的实施例中，步骤S5还包括以下步骤：

根据预设的文件分类规则，将多个目标文件整合为多个文件包，每个文件包包括多个目标文件，每个文件包对应一类应用。

具体地，本实施例中，文件分类规则是将独立的文件按功能分组的规则，包括：发送部分，接收部分，监控部分，测试代码。其中，监控部包括帧超时处理和Busoff处理；测试代码是为了验证通信数据的正确性而做的测试代码。

本发明一种较佳的实施例中，根据图3所示，步骤S1包括以下步骤：

步骤S11：从原始文件数据中提取节点数据；

步骤S12：从原始文件数据中提取帧数据；

步骤S13：从原始文件数据中提取每个帧数据对应的信号数据；

步骤S14：从原始文件数据中提取数据字典，数据字典包括节点数据与帧数据的关联、节点数据与信号数据的关联；

步骤S15：将节点数据、帧数据、信号数据、数据字典组合构成原始数据。

具体地，本实施例中，原始文件包括文件数据，文件数据包括文件名，格式，作者，版本。节点数据包括节点名称，每个节点数据对应一节点，节点数据还包括节点个数。帧数据包括帧名字及名字长度、帧方向(发送帧或接收帧)、帧周期、帧格式(Motorola/Intel)、数据长度(DLC)、注释。每个帧数据对应一个帧。信号数据包括信号名字及名字长度、父节点、起始位、数据长度、最大值、最小值、默认值、物理值转换公式、注释。每个信号数据对应一个信号。数据字典包括节点、帧。信号之间的联系。其中，节点与帧之间没有唯一的从属关系。

本发明一种较佳的实施中，根据图7所示，从原始文件中提取的原始数据为以下结构。文件数据1对应多个节点数据2，多个节点数据2与多个帧数据3存在联系，每个帧数据3对应多个信号数据4，每个信号数据4对应一个帧数据3和一个节点数据2。

本发明一种较佳的实施例中，根据图4所示，数据规范包括文件规范、节点规范、帧规范、信号规范，步骤S2包括以下步骤：

步骤S21：将原始数据与文件规范进行比对，生成不符合文件规范的项目并保存至审查报表中；

步骤S22：将每个节点数据与节点规范进行比对，生成不符合节点规范的项目并保存至审查报表中；

步骤S23：将每个帧数据与帧规范进行比对，生成不符合帧规范的项目并保存至审查报表中；

步骤S24：将每个信号数据与信号规范进行比对，生成不符合信号规范的项目并保存至审查报表中。

具体地，本实施例中，文件规范包括：文件名是否包含汉字、文件名是否非法。节点规范包括：是否存在重名节点、是否不存在客户需要的节点名。帧规范包括：是否包含重名的帧、帧名字长度是否超过规定的长度、帧长度是否超过8字节。信号规范包括：是否包含重名的信号、信号名字长度是否超过规定的长度、信号长度是否超过32Bit、信号的layout是否符合客户规范。其中，信号的layout规范采用如下约定检查：信号长度≤8Bit，不能跨1个字节layout；信号长度≤16Bit，不能跨2个字节layout；信号长度≤24Bit，不能跨3个字节layout；信号长度≤32Bit，不能跨4个字节layout；信号长度>32Bit，要拆分成两个或以上长度≤32Bit的信号。

审查报表中包括原始数据中数据规范的内容和对应的数据规范项目，用户可根据审查报表进行数据修正或忽视，后续步骤不再对其不符合数据规范的数据进行处理。

本发明一种较佳的实施例中，根据图5所示，规范数据包括节点数据、帧数据、信号数据、数据字典，数据字典包括节点数据与帧数据的关联、节点数据与信号数据的关联；

步骤S4包括以下步骤：

步骤S41：从规范数据中提取与功能需求关联的节点数据，作为目标节点保存至目标数据中；

步骤S42：根据数据字典从规范数据中提取与目标节点存在关联的帧数据，作为目标帧保存至目标数据中；

步骤S43：根据目标帧从规范数据中提取目标帧对应的信号数据，作为目标信号保存至目标数据中；

步骤S44：根据数据字典从目标数据中剔除与目标节点不存在关联的目标信号；

步骤S45：将数据字典保存至目标数据中。

具体地，本实施例中，根据功能需求将规范数据中提取出与功能需求有关联的所有数据。上述过程中，由于帧与节点之间不是唯一对应的，导致帧对应的所有信号数据中，存在与目标节点不相关联的信号数据，在上述步骤中剔除了与目标节点不相关联的信号数据。

本发明一种较佳的实施例中，根据图7和图8所示，其中，功能需求仅与节点数据2的节点A和节点B有关。在目标数据是由原始数据剔除节点数据2、帧数据3、信号数据4中删除与节点C有关的数据。其中。帧n中的信号n2、信号n3、信号n4为与节点C有关的数据，与节点B无关的数据。将信号n2、信号n3、信号n4也执行删除操作。

本发明一种较佳的实施例中，根据图6所示，排序条件包括帧排序条件和信号排序条件，步骤S4还包括以下步骤：

步骤A1：根据帧排序条件对目标数据内的帧数据进行排序；

步骤A2：根据信号排序条件对每个帧数据对应的信号数据进行排序。

具体地，本实施例中，帧排序条件包括：按照先发送帧，后接收帧的顺序排列；同一类型帧按照帧名的字母顺序排列；同一类型帧按照帧周期从小到大顺序排列；同一类型帧按照DLC从小到大顺序排列。

信号排序条件包括：同一帧的信号按照起始位的Layout顺序排列；同一帧的信号按照帧名的字母顺序排列；同一帧的信号。

本发明一种较佳的实施例中，根据图8和图9所示，根据按照先发送后接受的顺序，将帧数据3中帧n与帧b顺序颠倒；按照同一帧的信号按照起始位的Layout顺序，将信号数据4中信号a4和信号a3的排列顺序调整。

本发明一种较佳的实施例中，一种CAN通信代码自动生成工具，基于Python软件的统一开放模板，采用上述任一自动生成CAN通信代码的方法。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种自动生成CAN通信代码的方法，其特征在于，基于Python软件的统一开放模板，包括以下步骤：

步骤S1：提供一原始文件，从所述原始文件中提取原始数据；

步骤S2：根据预设的数据规范对所述原始数据进行格式审查，生成审查报表；

步骤S3：根据所述审查报表对所述原始数据进行调整和/或删减，从而将所述原始数据转换为符合所述数据规范的规范数据；

步骤S4：根据预设的功能需求对所述规范数据进行筛选以获取目标数据；

步骤S5：根据预设的模板信息将所述目标数据进行文件配置以获取目标文件。

2.根据权利要求1所述的自动生成CAN通信代码的方法，其特征在于，所述模板信息包括多个代码模板、文件模板、标签模板，所述步骤S5包括以下步骤：

步骤S51：根据所述代码模板将所述目标数据转换为多个模块数据；

步骤S52：根据所述文件模板将多个所述模块数据整合为多个所述目标文件；

步骤S53：根据所述标签模板生成每个所述目标文件的标签数据。

3.根据权利要求1所述的自动生成CAN通信代码的方法，其特征在于，所述步骤S5还包括以下步骤：

根据预设的文件分类规则，将多个所述目标文件整合为多个文件包，每个所述文件包包括多个所述目标文件，每个所述文件包对应一类应用。

4.根据权利要求1所述的自动生成CAN通信代码的方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：

步骤S11：从所述原始文件数据中提取节点数据；

步骤S12：从所述原始文件数据中提取帧数据；

步骤S13：从所述原始文件数据中提取每个所述帧数据对应的信号数据；

步骤S14：从所述原始文件数据中提取数据字典，所述数据字典包括所述节点数据与所述帧数据的关联、所述节点数据与所述信号数据的关联；

步骤S15：将所述节点数据、所述帧数据、所述信号数据、所述数据字典组合构成所述原始数据。

5.根据权利要求4所述的自动生成CAN通信代码的方法，其特征在于，所述数据规范包括文件规范、节点规范、帧规范、信号规范，所述步骤S2包括以下步骤：

步骤S21：将所述原始数据与所述文件规范进行比对，生成不符合所述文件规范的项目并保存至所述审查报表中；

步骤S22：将每个所述节点数据与所述节点规范进行比对，生成不符合所述节点规范的项目并保存至所述审查报表中；

步骤S23：将每个所述帧数据与所述帧规范进行比对，生成不符合所述帧规范的项目并保存至所述审查报表中；

步骤S24：将每个所述信号数据与所述信号规范进行比对，生成不符合所述信号规范的项目并保存至所述审查报表中。

6.根据权利要求1所述的自动生成CAN通信代码的方法，其特征在于，所述规范数据包括节点数据、帧数据、信号数据、数据字典，所述数据字典包括所述节点数据与所述帧数据的关联、所述节点数据与所述信号数据的关联；

所述步骤S4包括以下步骤：

步骤S41：从所述规范数据中提取与所述功能需求关联的所述节点数据，作为目标节点保存至所述目标数据中；

步骤S42：根据所述数据字典从所述规范数据中提取与所述目标节点存在关联的所述帧数据，作为目标帧保存至所述目标数据中；

步骤S43：根据所述目标帧从所述规范数据中提取所述目标帧对应的信号数据，作为目标信号保存至所述目标数据中；

步骤S44：根据所述数据字典从所述目标数据中剔除与所述目标节点不存在关联的所述目标信号；

步骤S45：将数据字典保存至所述目标数据中。

7.根据权利要求6所述的自动生成CAN通信代码的方法，其特征在于，所述排序条件包括帧排序条件和信号排序条件，所述步骤S4还包括以下步骤：

步骤A1：根据所述帧排序条件对所述目标数据内的所述帧数据进行排序；

步骤A2：根据所述信号排序条件对所述每个所述帧数据对应的信号数据进行排序。

8.一种CAN通信代码自动生成工具，其特征在于，基于Python软件的统一开放模板，采用权利要求1-7中任一所述的自动生成CAN通信代码的方法。