CN111427940A - 一种自适应数据库转换方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及CAN通讯领域，尤其涉及对CAN通讯矩阵数据库转换成DBC文件的自适应转换方法及装置。本发明提供一种自适应数据库转换方法及装置，包括以下步骤：(1)读取目标通讯矩阵数据库文件；(2)识别目标通讯矩阵数据库架构；(3)重塑目标通讯矩阵数据库；(4)解析数据库信息，并生成对应的标准DBC文件。本发明装置是基于计算机编程，采用多目标识别、架构识别与架构重塑等技术相结合，实现对不同架构的CAN通讯数据库进行自适应转换的系统软件。其具有架构自适应性好，GUI界面友好、操作简单、转换质量及效率高等特征。尽可能的减少人为对CAN通讯数据库信息的修改或调整，最大限度的避免人为编辑失误，大大的节约了DBC制作时间，更好的提高了DBC的制作效率，降低专业人工成本。

Description

一种自适应数据库转换方法及装置
技术领域
本发明涉及CAN通讯领域，具体涉及一种对CAN通讯矩阵数据库转换成DBC文件的自适应转换方法及装置。
技术背景
CAN通讯网络系统的DBC文件是一种重要的通讯解析文件，常用于计算机网络、汽车通讯、船舶、轨道交通、航空航天、车联网、物联网等通讯系统的开发、调试及验证等过程。例如：《一种Excel文件转换为汽车网络DBC文件的方法》，申请号为2017105405671；和《一种数据转换方法及装置》，申请号为2018104193092的中国发明专利。皆公开了一种通过读取Excel或表格文件，并解析获得的通信矩阵数据信息，从而，转换生成DBC文件的方法。其不必手动编辑DBC文件，节省了时间，提高了工作效率，降低了DBC文件开发的人为错误率。但是，这些转换方法常常只适用于单一的、数据库结构排布固定的数据库转DBC，面对不同机构创建的不同排版结构的数据库，其算法适应性较差，增加了数据库结构调整甚至数据库架构调整的工作量和风险，算法的可复用性较差。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种自适应数据库转换方法及装置。解决将不同机构创建的具有不同排布结构和架构的CAN通讯数据库转换成DBC 文件的自适应性问题以及算法的可复用性问题，尽量减少人为的对数据库结构的不必要调整，降低因人为对数据库结构调整带来的风险，最大可能的提升转换装置的自适应性及算法的可复用性。
本发明提供的一种自适应数据库转换方法和装置，适用于满足多种典型架构类型下的所有具有不同排布结构的通讯矩阵数据库的DBC文件自动转换。
本发明采用的技术方案是提供一种自适应数据库转换方法及装置，包含以下几个步骤：
(1)读取目标通讯矩阵数据库文件；
(2)识别目标通讯矩阵数据库架构；
(3)重塑目标通讯矩阵数据库；
(4)解析数据库信息，并生成对应的标准DBC文件。
本发明的有益效果：基于多目标关键字识别、架构识别及数据库重塑技术，提供了一种自适应数据库转换方法及装置。能尽可能的适应基于典型架构类型而具有不同排布结构(基础标准结构或非标准结构)的所有CAN通讯数据库的 DBC文件转换，最大限度的提高了系统方法及装置的自适应性、一般通用性及可复用性，更好的提高了工作效率，尽可能的减少或避免了人为的对源CAN通讯数据库的结构调整，更好的降低了人为编辑调整的失误率，节省了工作成本和时间成本。基于GUI编程技术，提供了一种界面友好、操作简单的自适应数据库转换软件装置，适用于专业及非专业技术人员，更好的降低了时间、人工成本。
附图说明
图1是本发明一种自适应数据库转换方法及装置的控制流程图。
图2是本发明一种自适应数据库转换方法及装置的应用过程原理图
图3是本发明实施示例提供的一种装置的GUI界面设计方案图
图4是本发明实施示例提供的DBC解析文件应用示例图，即DBC解析文件的Simulink/CAN Pack/Unpark应用示例图。
具体实施方法
基于附图和实例，对本发明的实施方法做进一步的阐述，但不是对本发明的限制。具体实施方法如下：
1.典型架构类型的CAN通讯数据库设计与制作
为了满足将不同机构创建的不同排布结构及架构的数据库自适应的转换为DBC解析文件的目的，并使算法更具有一般通用性及可复用性。根据CAN 通讯网络及CAN报文的特征属性：CAN网络节点和CAN报文信息，应设计更具有典型架构类型的CAN通讯数据库。具体步骤如下：
步骤1：提取CAN通讯数据库的关键特征
CAN通讯数据库的CAN报文信息关键特征应包含(但不限于此处列举的名字及语言符号表述的限制)：报文名称、报文类型、报文ID、报文发送类型、报文周期、数据长度编码(DLC)、信号名、信号名描述、信号排布格式、起始字节、起始位、信号长度、信号类型、分辨率/精度、偏移量、信号物理最大值、信号物理最小值、信号总线最大值、信号总线最小值、信号总线初始值、信号总线无效值、信号单位、信号值描述等等。
CAN通讯数据库的CAN网络节点关键特征应包含(但不限于此处列举的名字及语言符号表述的限制)：发送关键字、接收关键字及节点名称等。
步骤2：设计多种典型的CAN通讯数据库架构
根据CAN通讯数据库的报文属性及网络节点属性的关键特征，按区块链的理念设计CAN通讯数据库的典型架构。
步骤3：制作具有典型架构类型的CAN通讯数据库
根据步骤2中设计的典型的CAN通讯数据库架构，将对应关键字特征的信息有序或无序的填入CAN数据库的相应区块中，完成CAN通讯数据库全部信息的收集统计。
2.设计自适应转换装置
自适应转换装置是在Matlab编程环境下，基于图1的算法控制流程和GUI 界面编程技术开发的操作简单、可视友好的软件系统装置。包含：GUI界面设计、多目标关键字与架构识别技术、架构重塑技术、数据库信息解析技术、加密技术等。具体步骤如下：
步骤1：自适应转换装置的GUI界面设计
基于操作人员的简单、便捷及友好性的需求，将该自适应转换装置的GUI 界面划分为：数据库加载窗口区、按键执行窗口区、转换结果展示窗口区、属性配置设置窗口区和转换进度显示窗口区，见图3。
步骤2：自适应转换算法设计
根据图1的算法控制流程，通过多目标关键字与架构识别技术、架构重塑技术、数据库信息解析技术、加密技术，采用Matlab编程开发自适应转换算法及软件底层系统。
步骤3：自适应转换算法与GUI界面编译集成
完成以上各步骤后，通过对自适应转换算法接口与GUI界面接口匹配集成并编译链接生成.exe可移植文件，然后，将.m文件编译生成.p做加密处理，从而完成自适应转换装置的开发，并可获得在匹配的目标系统上直接运行的自适应转换装置的软件系统程序。
3.自适应转换装置的应用
利用自适应转换装置将CAN通讯数据库快速转换为DBC解析文件，见图2，产出的标准x.dbc文件可以有效的用于CAN网络系统软件的开发、测试、验证等各环节，例：基于模型开发过程，Simulink的CAN Park/Unpark模块对 CAN报文的编程解析，见图4，提高CAN通讯系统对CAN报文编程效率。
以上所述仅是本发明的一种优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进优化及润饰，这些改进优化和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种自适应数据库转换方法及装置，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)读取目标通讯矩阵数据库文件；
(2)识别目标通讯矩阵数据库架构；
(3)重塑目标通讯矩阵数据库架构；
(4)解析数据库信息，并生成对应的标准DBC文件。
2.根据权利要求1所述的一种自适应数据库转换方法及装置，其特征在于，步骤(1)中所述的读取目标通讯矩阵数据库，该目标数据库应属于可识别的典型架构类型范畴，对于目标通讯矩阵数据库的相关网络节点和报文数据信息的排布结构或顺序无特定限制要求。
3.根据权利要求2所述的一种自适应数据库转换方法及装置，其特征在于，所述的目标通讯矩阵数据库文件应包含以下特征信息：CAN网络节点和CAN报文信息。
4.根据权利要求3所述的一种自适应数据库转换方法及装置，其特征在于，所述的CAN报文信息应包含但不限于以下关键信息：报文名称、报文ID、报文发送类型、报文周期、报文数据长度、信号名、信号描述、字节顺序、起始位、信号位长度、精度、偏移量、信号物理最大值、信号物理最小值、单位、信号值及描述。
5.根据权利要求3所述的一种自适应数据库转换方法及装置，其特征在于，所述的CAN网络节点信息应包含但不限于以下关键信息：发送关键字、接收关键字及节点名称等。
6.根据权利要求1所述的一种自适应数据库转换方法及装置，其特征在于，步骤(2)中所述的识别目标通讯矩阵数据库架构，采用多目标识别及架构识别技术对目标通讯矩阵数据库的特征信息及相关关键信息进行辨识并判断架构类别。
7.根据权利要求6所述的一种自适应数据库转换方法及装置，其特征在于，所述的目标通讯矩阵数据库架构应属于可识别的典型架构类型范畴。
8.根据权利要求7所述的一种自适应数据库转换方法及装置，其特征在于，所述的典型架构类型，可分为一种基础标准架构类型和n种典型标准架构类型，n∈N。
9.根据权利要求7所述的一种自适应数据库转换方法及装置，其特征在于，所述的典型架构类型，其每一种类型的CAN网络节点和CAN报文信息都包含一种标准排布结构和i种非标准排布结构，i∈N，见图2。
10.根据权利要求7～9所述的一种自适应数据库转换方法及装置，其特征在于，所述的每一种典型架构类型，根据CAN网络节点和CAN报文信息的不同排布结构，可以创建生成多种可识别的不同排布结构的目标通讯矩阵数据库。
11.根据权利要求1所述的一种自适应数据库转换方法及装置，其特征在于，步骤(3)所述的重塑目标通讯矩阵数据库，指将识别到的不同典型架构类型，根据权利要求8的架构分类定义和权利要求9的排布结构定义，把具有非标准排布结构的典型架构类型重塑为具有标准排布结构的基础标准架构类型。
12.根据权利要求1所述的一种自适应数据库转换方法及装置，其特征在于，步骤(4)所述的解析数据库，按一定格式将解析获得的矩阵数据转换为标准格式的DBC文件。
13.根据权利要求1所述的一种自适应数据库转换方法及装置，其特征在于，装置是基于计算机编程，采用多目标识别、架构识别及架构重塑等技术，开发的一种架构自适应好的数据库转换系统软件装置。
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