CN112799321A

CN112799321A - 一种遵循can总线通信协议的dbc文件快速创建方法

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Publication number: CN112799321A
Application number: CN202011472170.1A
Authority: CN
Inventors: 王秋来; 史建鹏; 李洪涛; 赵春来; 张泽阳
Original assignee: Dongfeng Motor Corp
Current assignee: Dongfeng Motor Corp
Priority date: 2020-12-14
Filing date: 2020-12-14
Publication date: 2021-05-14
Anticipated expiration: 2040-12-14
Also published as: CN112799321B

Abstract

本发明公开了一种遵循CAN总线通信协议的DBC文件快速创建方法，该方法包括以下步骤：1)建立EXCEL通信矩阵通用模板，具体如下：1.1)根据产品开发需要，确定待创建DBC文件所需的网络节点、各网络节点对应的报文信息和信号信息，确定报文信息和信号信息的包含关系，以及信号的数值表tablevalue信息；1.2)根据网络节点、各网络节点对应的报文信息和信号信息之间的关联关系，建立EXCEL通信矩阵通用模板；2)以EXCEL通信矩阵通用模板文件为输入,自动创建Vector的CANoe软件所能识别的DBC格式文件，完成DBC文件基本的自动化创建工作。本发明通过建立EXCEL通信矩阵模板文件创建建立DBC文件，解决手工创建工作量大，纠错困难问题，大幅提升工作效率。

Description

一种遵循CAN总线通信协议的DBC文件快速创建方法

技术领域

本发明涉及汽车控制系统技术，尤其涉及一种遵循CAN总线通信协议的DBC文件快速创建方法。

背景技术

CAN控制器局部网(CAN--Controller Area Network)属于现场总线的范畴，这是一种有效支持分布式控制或实时控制控制的串行通讯网络，它具有很高的网络安全性、通信可靠性和实时性，简单实用，网络成本低，特别适用于汽车控制系统。DBC(Data BaseCAN)数据库文件是用来描述CAN网络节点间数据通讯的一种文件，包含了CAN总线协议中协议数据及其所代表的具体意义。它可以用来监测与分析CAN网络上的报文数据，也可以用来模拟某个CAN节点。相较于Excel、Word版的CAN协议描述文件，DBC文件格式比较固定、不会产生歧义和理解误差，便于交流。因此，DBC文件在产品开发以及测试阶段都是必须的。

创建DBC文件的传统做法为安装Vector的CANoe软件，该软件带有DBC文件编辑器，可以创建DBC文件，但实际上，这种创建方式为一种手工创建方式，而从无到有手工创建一套完整的整车控制器VCU的DBC文件，需要花费很长时间，且极易出错，查错和纠错都很困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种遵循CAN总线通信协议的DBC文件快速创建方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种遵循CAN总线通信协议的DBC文件快速创建方法，包括以下步骤：

1)建立EXCEL通信矩阵通用模板，具体如下：

1.1)根据产品开发需要，确定待创建DBC文件所需的网络节点、各网络节点对应的报文信息和信号信息，确定报文信息和信号信息的包含关系，以及信号的数值表tablevalue信息；

1.2)根据网络节点、各网络节点对应的报文信息和信号信息之间的关联关系，建立EXCEL通信矩阵通用模板；

2)以EXCEL通信矩阵通用模板文件为输入,自动创建Vector的CANoe软件所能识别的DBC格式文件，完成DBC文件基本的自动化创建工作；

具体如下：

若为新建DBC文件，通过软件开发工具Microsoft Visual Studio C#搭建一个平台，以EXCEL通信矩阵通用模板文件为输入,自动创建Vector的CANoe软件所能识别的DBC格式文件

2.1)根据EXCEL通信矩阵通用模板文件创建CAN基础数据库表单，包括数值表单Value Tables、信号表单Signals、报文表单Messages、网络节点表单NetworkNodes；

2.2)根据EXCEL通信矩阵模板文件，将相应信息通过执行代码，自动填写到各CAN基础数据库表单中，通过程序代码实现各表之间的链接关系；

2.3)在表单中根据产品开发需要提取待创建DBC文件的所有网络节点、报文、信号、信号值，然后遵循DBC文件的生成格式，生成最终所需要的DBC文件；

2.4)将创建的DBC文件和对应的EXCEL通信矩阵通用模板成对存储；

若待创建DBC文件与已有的DBC文件存在共用关系，则确定新增部分的网络节点、报文和信号，以DBC的标准规则，将引用部分DBC和新增部分EXCEL通信矩阵模板文件生成，共同生成一个新的DBC文件，具体如下：

根据已有的DBC文件，得到与之对应的包含的网络节点、网络节点对应的报文和信号，以及相应的属性信息的EXCEL文件，当创建新的DBC文件，借用共用的DBC文件对应的EXCEL的部分，该EXCEL文件中包含共用的网络节点、网络节点对应的报文和信号，以及相应的属性信息，然后将这些信息和新增部分EXCEL通信矩阵模板文件融合成一个新的EXCEL通信矩阵模板文件，再按步骤2.1)至2.3)的方法生成一个新的DBC文件。

按上述方案，所述步骤1)中，所述报文信息包含以下属性：控制器名称、序号、报文名称、报文ID、报文发送类型、报文周期、报文长度；

所述信号信息包含以下属性：信号名称、信号描述、字节次序、信号长度、起始字节位置、起始位位置、精度、偏移量、最小值至最大值范围(十六进制值)、最小值至最大值范围(物理值)、信号单位、信号值描述、初始值(hex)、无效值(hex)、事件控制信号(是/否)、备注、控制器节点。

本发明产生的有益效果是：

1、本发明解决没有Vector的CANoe软件的情况下创建DBC文件问题；而且相比现有的通过Vector的CANoe软件方式，通过建立EXCEL通信矩阵模板文件解决手工创建工作量大容易出错且查错纠错困难问题；

2、DBC文件配置化，通过融合EXCEL通信矩阵模板文件和已有DBC文件实现对已有DBC文件的再利用，大幅提升工作效率；

3、通过已有DBC文件反向提取EXCEL通信矩阵模板文件，提升EXCEL通信矩阵模板文件的维护工作效率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的方法流程图；

图2是本发明实施例的EXCEL通信矩阵通用模板示意图；

图3是本发明实施例的CAN基础数据库表单示意图；

图4是本发明实施例的EXCEL的通信矩阵模板示意图；

图5是本发明实施例的主要程序代码截图；

图6是本发明实施例的Vector CANOE创建DBC文件示意图；

图7是本发明实施例的方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种遵循CAN总线通信协议的DBC文件快速创建方法，包括以下步骤：

1)建立EXCEL通信矩阵通用模板，具体如下：

所述报文信息包含以下属性：控制器名称、序号、报文名称、报文ID、报文发送类型、报文周期、报文长度；

所述信号信息包含以下属性：信号名称、信号描述、字节次序、信号长度、起始字节位置、起始位位置、精度、偏移量、最小值至最大值范围(十六进制值)、最小值至最大值范围(物理值)、信号单位、信号值描述、初始值(hex)、无效值(hex)、事件控制信号(是/否)、备注、控制器节点；

1.2)根据根据网络节点、各网络节点对应的报文信息和信号信息之间的关联关系，建立EXCEL通信矩阵通用模板；如图2；

EXCEL通信矩阵通用模板中必须包含网络节点、报文信号、信号数值表的相关信息。

EXCEL通信矩阵通用模板文件也可以从已有的DBC文件反向提取来进行维护，这是EXCEL通信矩阵模板文件生成DBC文件的一个逆操作。研发中，一般的新产品总有其它原有产品特征和雏形，EXCEL通信矩阵模板文件的维护也是一个巨大的工作量，如果知道新产品的部分更改，可在搭建的平台中，引用已有DBC的部分，新增网络节点、报文和信号，可在平台中实现将两部分共同合成创建新的DBC文件。新的DBC文件，根据EXCEL通信矩阵模板文件规则，在搭建的平台中，根据新的DBC文件的树状结构中信息，提取对应的网络节点、报文和信号信息，将这些信息，重新写回到EXCEL通信矩阵模板文件对应的单元格中，为EXCEL通信矩阵模板文件创建提供很好的工具，用以产品研发前期的技术沟通交流的依据。

DBC文件反向提取EXCEL通信矩阵模板文件，实际上就是通过DBC文件生成EXCEL通信矩阵模板文件的过程。对于程序代码来说，就是将网络节点、报文、信号、信号数据表等信息，从DBC文件中，以变量方式提取出来，读写到EXCEL通信矩阵模板文件的相应单元格。

2)以EXCEL通信矩阵通用模板文件为输入,自动创建Vector的CANoe软件所能识别的DBC格式文件，完成DBC文件的自动化创建工作；

DBC文件的创建必须遵循DBC文件的解析格式，将这些内容以规则规定方式，本实施例通过软件开发工具Microsoft Visual Studio C#语言创建在DBC文件中。

创建DBC文件遵循规则如下：

一般dbc文件中包含如下的8种信息：

版本与新符号、波特率定义、网络节点的定义、报文帧的定义、信号的定义、注解部分、属性定义、数值表部分；其中，属性定义为对报文、信号、节点等的属性定义；

报文、信号、节点的定义，是指三者自身的ID、名称等基本信息

报文、信号、节点的属性定义，一般是指三者在CAN协议中规定的各种属性方面的定义，比如信号的属性信息会有近20个属性信息；

具体如下：

新建方式：若为新建DBC文件，通过软件开发工具Microsoft Visual StudioC#搭建一个平台，以EXCEL通信矩阵通用模板文件为输入,自动创建Vector的CANoe软件所能识别的DBC格式文件；

2.1)如图3，根据EXCEL通信矩阵通用模板文件创建CAN基础数据库表单，包括数值表单Value Tables、信号表单Signals、报文表单Messages、网络节点表单NetworkNodes；

配置化生成方式：若待创建DBC文件与已有的DBC文件存在共用关系，则确定新增部分的网络节点、报文和信号，以DBC的标准规则，将引用部分DBC和新增部分EXCEL通信矩阵模板文件生成，共同生成一个新的DBC文件。

为了快速生成DBC文件，制定了EXCEL与DBC成对存储的映射关系。一旦有新的DBC创建任务需求时，会调取已有的DBC文件对应的EXCEL文件，成为新的EXCEL表中的一部分，在此基础上，编辑其它增加的网络节点、报文和信号信息记录，利用存储成对的EXCEL与DBC文件，引用已有的DBC的EXCEL文件内容，做到新的DBC文件的可配置化，快速生成DBC文件。

一般来说，一套新的控制任务，DBC文件，都不是全新的，或多或少都有原来CAN网络架构的移植过来，所以DBC网络节点、报文和信号的共用情况是非常多的，所以配置化提高了DBC文件的创建工作效率。

在实际的汽车开发过程中，DBC文件是一般都是配置化生成的居多，因此应用本平台创建DBC文件，更多的情况是采用DBC文件的配置化生成方式。因此，每一套DBC文件的生成都要在平台的DBC数据库建立数据积累，为后面的DBC配置，提供更多的配置化信息。

一个DBC文件创建实施例：

1、先建立EXCEL的通信矩阵模板，利用Microsoft Visual Studio C#根据EXCEL的通信矩阵创建遵循CAN总线协议的DBC文件；

EXCEL下的一个零部件的一个报文6个信号的通信矩阵如图4；

通过程序实现EXCEL下的一个零部件的一个报文6个信号到遵循CAN网络通信协议的DBC文件的转换形式，程序代码截图如图5。

用Vector CANOE等CAN工具打开后如图6所示：

代码需要处理的部分包括报文和信号的属性信息遵循CAN网络通信协议生成CAN工具可识别的DBC格式文件。

报文属性信息包括：

报文名称、报文ID、报文发送类型、报文周期、报文长度

其中：

报文ID涉及到十六进制到十进制的转换，由C#进制转换函数完成；

信号属性信息包括：

信号名称、信号描述、字节次序、信号长度、起始字节位置

起始位位置、精度、偏移量、"Min～Max(hex)最小值—最大值(十六进制值)"

"Min～Max(phy)最小值—最大值(物理值)"、信号单位、信号值描述(dec)、初始值(hex)、无效值(hex)、事件控制信号(是/否)、备注、网络节点

其中：

报文中复用信号遵循CAN网络通信协议的代码编写；

字节次序：Motorola、Intel两种制式，两种制式遵循的CAN总线的数据传输规则不同，由高位到低位或由低位到高位的不同，在代码处理上要有不同的处理。

2)配置化

为快速创建DBC文件，配置化遵循层级引用原则；同时对引用过来的信息，可根据需求进行变更。

配置化分为：系统级、零部件级、报文级和信号级四级配置化。配置化遵循层级引用原则，即一引到底的引用原则，若引用系统级，则系统级下的零部件级、报文级和信号级，一同被引用；若引用零部件级，则零部件级下的报文级和信号级被一同引用；基引用到报文级，则信号级被一同引用。

系统级的配置化一般为整体通信矩阵改变不多的情况，而信号级的配置化，一般来说整体通信矩阵变化较大。无论哪种情况，在通信矩阵沿用时，遵循上个层级携带下个层级的原则，即遵循系统级的配置，将系统级、零部件级、报文级及信号级全部配置全盘引用原则。

配置化更改：根据实际需要求可对通信矩阵进行更改，在生成DBC文件时，以更改后的配置化信息为准。这样既保证了沿用性，又保证其灵活可改，当配置化的信息量很大时，会减少很多通信矩阵创建时间。

配置化是指EXCEL级的配置化，创建DBC文件，由代码自动完成EXCEL到DBC文件的转换。

对于车企，由于不同平台车型的不断开发，车型改版等，会出现非常多的适应不同车型的遵循CAN网络协议的DBC文件，这些文件与相应的EXCEL通信矩阵和对应的具体车型信息进行统一管理，如果管理不善，就会造成DBC文件无法解析实车报文信息，所以，平台化的DBC文件是必须的，一则是对车型、通信矩阵和DBC文件的妥善管理，同时更重要的，加速EXCEL通信矩阵配置化和DBC文件的快速创建提供数据源。平台内的数据源越多，后续的DBC文件创建效率越高。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种遵循CAN总线通信协议的DBC文件快速创建方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)建立EXCEL通信矩阵通用模板，具体如下：

1.1)根据产品开发需要，确定待创建DBC文件所需的网络节点、各网络节点对应的报文信息和信号信息，确定报文信息和信号信息的包含关系，以及信号的数值表table value信息；

若为新建DBC文件，以EXCEL通信矩阵通用模板文件为输入,自动创建Vector的CANoe软件所能识别的DBC格式文件，具体如下：

2.1)根据EXCEL通信矩阵通用模板文件创建CAN基础数据库表单，包括数值表单ValueTables、信号表单Signals、报文表单Messages、网络节点表单NetworkNodes；

2.4)将创建的DBC文件和对应的EXCEL通信矩阵通用模板成对存储作为新建DBC文件的配置数据源；

若待创建DBC文件与已有的DBC文件存在共用关系，则确定新增部分的网络节点、报文和信号，以DBC的标准规则，将引用部分DBC和新增部分EXCEL通信矩阵模板文件共同生成一个新的DBC文件，具体如下：

根据已有的DBC文件，得到与之对应的包含的网络节点、网络节点对应的报文和信号，以及相应的属性信息的EXCEL文件，当创建新的DBC文件，借用共用的DBC文件对应的EXCEL的部分，该部分EXCEL文件中包含共用的网络节点、网络节点对应的报文和信号，以及相应的属性信息，然后将这些信息和新增部分EXCEL通信矩阵模板文件融合成一个新的EXCEL通信矩阵模板文件，再按步骤2.1)至2.3)的方法生成一个新的DBC文件。

2.根据权利要求1所述的遵循CAN总线通信协议的DBC文件快速创建方法，其特征在于，所述步骤1)中，

所述信号信息包含以下属性：信号名称、信号描述、字节次序、信号长度、起始字节位置、起始位位置、精度、偏移量、最小值至最大值范围、信号单位、信号值描述、初始值、无效值、事件控制信号、备注、控制器节点。