Matlab如何實現CAN Matrix的dbc與excel之間的一鍵轉換

01-31

在進入職場之初，非常有幸加入了一個大項目。

其n中有一部分任務是關於CAN Matrix的。當然，這部分工作不在我的任務範疇內，同時也因為我並不是讀這方面的專業，所以這篇帖子關於CAN nMatrix深層次的問題，我能力有限無法作答。如果有想了解CAN匯流排方面的朋友，我推薦知乎上的一個問題「如何進行汽車CAN匯流排開發」，其中王博士n（@Wang Yu）的回答很全面。

在n關於CAN Matrix這部分工作內容中，需要整合各個供應商的CAN Matrix，最終形成一個總的CANMatrix。這個過程中CAN nMatrix需要以兩種類型的形式體現，一種就是dbc，另一種是excel。我並不確定這種情況是不是普遍現象，而且作為初學者而言，個人認知n是，dbc是CAN網路的配置文件，而excel表格能夠更直觀地體現CAN nMatrix，同時更便於在一個項目中不同工程師之間的協作以及數據的管理。

正如我先前所提到的，CAN Matrix方面的工作並不在我的任務範疇內，不過一直以來我都在思考一個問題，是否存在一個方法，能夠實現dbc與excel之間的一鍵轉換。

很高興，在舍夫沙萬奮戰5個小時，我通過Matlab實現了dbc與excel之間一鍵轉換的功能。接下來，我來分享下，寫這段代碼過程中需要注意的幾點細節以及相關的Matlab函數。

1. dbc轉excel

首先，先來聊一聊，如何將dbc文件映射到excel中，其中需要注意四個方面的細節，這四個方面的細節理順了之後，寫代碼就會清晰許多。

● Matlab如何讀取dbc文件

● dbc文件是如何定義節點，信息及信號的

● excel如何呈現CAN Matrix

● layout的處理

1.1 Matlab如何讀取dbc文件

在先前的幾篇帖子中，都提到過Matlab如何讀取txt文件。讀取dbc文件的方式與讀取txt文件類似，只是拓展名上的區別，在這裡，我簡單的介紹下我最常用的兩種方式：

1）

fin=fopen(file.dbc,r);

text=fscanf(fid,%s);

fclose(fid);

通n過這種方式讀取出來的結果有個特點，所讀取的結果，其數據類型是char，中間的空格以及換行信息都會被忽略，不過讀取速度較快。如果對輸出結果的格式沒n有特殊要求的話，優先考慮這種讀取方式。不過對於dbc，為了避免獲取不正確或者多餘的信息，這種方式並不推薦，建議使用下一種方式。

2）

fin=fopen(file.dbc,r);

text_line = {};

ct = 1;

while ~feof(fin)

text_line(ct,1) = {fgets(fin)};

ct = ct+1;

end

fclose (fin);

這種讀取方式，相比第一種，速度會稍慢一些，輸出結果的數據類型是cell的形式，不過保留了原來文本的格式信息，包括空格以及換行。

1.2 dbc文件是如何定義節點，信息及信號的

以.txt文件的格式或者通過Notepad++就可以查看dbc文件背後的代碼。以下所舉例的代碼，僅呈現代碼格式，代碼內容只是例子。

dbc中節點的定義如下所示：

BU_: ECU1 ECU2 ECU3 ECU4

表示CAN網路中存在4個節點，分別為ECU1，ECU2，ECU3以及ECU4這四個控制器。腳本中可以識別『BU_:』這個關鍵字來定位節點定義。

dbc中信息的定義如下所示：

BO_ 791 ECU1_Msg1: 8 ECU1

其中「791」表示信息的ID，以十進位表示。通過dec2hex函數，可以實現十進位與十六進位之間的轉換，不過輸出的結果數據類型為字元串。

dec2hex(791)

>> ans = 317

「ECU1_Msg1」表示該Message的名字，而最末尾的「ECU1」表示信息的發送控制器。腳本中可以識別『BO_』這個關鍵字來定位信息定義。

dbc中信號的定義如下所示：

SG_ ECU1_Signal1 : 55|1@0+ (1,0) [0|1] "A" ECU2

其n中「ECU1_Signal1」表示該信號的名字，「55|1」分別表示信號在信息layout中的起始位置，以及信號長度。「(1,0)」分別表示信號n的精度及偏移量。「[0|1]」分別表示信號的最大值與最小值。「A」表示信號的單位。「ECU2」表示信號的接收控制器。腳本中可以識別『SG_』這個n關鍵字來定位信息定義。

那麼信號的解釋，狀態的定義等分別是在哪裡定義的？

M_ SG_ 791 ECU1_Signal1 "just for test";

信號解釋的定義如上述代碼所示。其中需要注意信息ID及信號名的匹配，引號中的文字即為該信號的注釋。可以通過「M_ SG_」加上相應的ID及信號名可以定位到相應的信號解釋。

VAL_ 791 ECU1_Signal1 1 "error" 0 "no error" ;

信號狀態的定義如上述代碼所示。與信號解釋的定義類似，該代碼包含了信息ID及信號名的信息。以該信號為例，狀態量1表示錯誤狀態，狀態量0表示無錯誤狀態。可可以通過「VAL_」加上相應的ID及信號名可以定位到相應的信號解釋。

類似的，可以在dbc腳本文件中找到信號發送的數據類型及發送周期的相應的代碼。這裡就不再一一闡述。

1.3 excel如何呈現CAN Matrix

從1.2中可以了解到，dbc文件中涵蓋了很多信息，包括信號ID，信號的layout，精度，偏移量，最大最小值，等等。那麼，是不是所有信息都要映射到excel中去？這個問題的答案得按情況來區分。

如果整體的需求，僅僅只是從dbc到excel的一鍵轉換，那麼可以有選擇性的從dbc中篩選出部分信息映射到excel中。

但是如果整體的需求是，dbc與excel之間雙向可逆的一鍵轉換，那麼必須將dbc中所有的信息映射到excel中。而不至於從excel轉換成dbc過程中出現信息的缺失。

所以1.3這部分關於excel如何呈現CAN Matrix中，我想論述的就是，CAN Matrix的表現形式需要根據具體的整體需求來進行。

1.4 layout的處理

在整個處理過程中，之前的幾點細節，主要涉及到信息的抓取，這部分內容與網路爬蟲有點類似，都是涉及到字元信息的處理。這部分更多的細節，可以參考Matlab還能看得懂上海房價？的爬蟲帖子。

此外，這個過程中一個特別意思的問題，就是關於layout的處理，一個十分純粹的數據處理，有點繞，接下來我來分享一下這個處理過程。

假設有一個信號叫做「ECU1_Signal1」，Byte Order為Motorola，長度為10，信號佔據的位置為「0-5；12-15」。具體的layout信息如下圖所示：

但是這段layout信息在dbc中的表現形式是：

SG_ ECU1_Signal1 : 5|10@0+ (1,0) [0|1] "A" ECU2

「5|10」就是相應的位置信息。那麼如何從「5|10」映射到「0-5；12-15」，並且以此類推適用到其他不同類型的layout。

對此，我在Matlab中寫了一個函數，題頭為：

function layout = layout_dbc(sig_p,sig_l)

其中sig_p對應的是信號在信息layout中的起始位置，而sig_l對應的是信號長度。以ECU1_Signal1為例，sig_p=5，sig_l=10，輸出的結果將會是「0-5；12-15」

在每個信號layout形式轉換過程中，調用這個函數，可以實現layout信息格式的轉換。不過這其中還需要改進的是，這個函數只針對Motoraola，並不適用Intel。在接下來改進的環節中，可以在函數中增加這個變數，使函數的使用範圍更廣。

關於其中的演算法，比較簡單，思路清晰的話，實現這個函數沒有難度。其中可以使用ceil函數：

ceil((sig_l-row_left)/8);

ceil函數是一個求整函數，通過信號長度除以8，可以判斷這個信號跨幾行。

接下來，千萬不要使用枚舉法，把每種情況列舉一遍，耗時比較長，代碼寫的也比較繁瑣，並且容易出錯。

建議使用一個for循環，以跨行數量為導向，以8位係數，進行處理。

2. excel轉dbc

關n於從excel到dbc的一鍵轉換，這裡就不再深入闡述，意義不大。在熟悉dbc代碼框架之後，就是dbc到excel轉換的逆向過程，類似於一道填空n題。唯一需要注意的是，正如我在之前提到的，excel中CAN Matrix的模塊所涵蓋的信息一定要全面，足以能夠生成dbc。

以上

如果你有新的想法，可以給我留言，我們互相探討

如果你覺得我還不錯，可以關注我的微信公眾號「打浦橋程序員」，謝謝