前言

dbc文件是汽車(chē)行業(yè)常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)文件，用于描述CAN總線數(shù)據(jù)的物理值、單位、發(fā)送周期、計(jì)算公式、信號(hào)名稱(chēng)等信息。

用Python處理dbc文件的庫(kù)有很多，比如 python-can，cantools和canmatrix，甚至可以用正則表達(dá)式自行進(jìn)行解析。其解析本質(zhì)差不多，下面分享下canmatrix常用的一些方法。

1. 相關(guān)庫(kù)安裝

canmatrix使用時(shí)直接"import canmatrix"即可，但是會(huì)打印出一些 "xxx is not supported"的提示信息，這是使用到的庫(kù)沒(méi)安裝導(dǎo)致的。
在.\canmatrix\formats路徑下有很多 xxx.py文件，這些文件用于解析相對(duì)應(yīng)后綴名的文件。打開(kāi)"xxx is not supported"對(duì)應(yīng)的.py，安裝文件中用到（import）的三方庫(kù)即可。

2. dbc和Excel格式互轉(zhuǎn)

安裝canmatrix后，在\Python\PythonXX\Scripts路徑下，會(huì)有一個(gè)canconvert.exe?？梢灾苯釉诿钚兄校?/p>

• 輸入"canconvert xxx.dbc xxx.xlsx"將dbc轉(zhuǎn)成xlsx格式。（表格中一些單元格中的字體是透明的，可以全選改成黑色。）

• 輸入"canconvert xxx.xls xxx.dbc"將xls轉(zhuǎn)成dbc格式。（不支持xlsx格式，可先將xlsx導(dǎo)出為xls格式）

也可以用canmatrix.convert py腳本，比如：

from canmatrix import convert

convert.convert(
    r'aa.dbc',
    r'aa.xlsx'
)

canconvert導(dǎo)入導(dǎo)出的表格是有固定格式的，常用于臨時(shí)查看dbc中的報(bào)文和信號(hào)。一般公司會(huì)有matrix特定的表格格式，這就需要特定處理了。

3. 讀取dbc文件

3.1 matrix信息

import canmatrix
file = r'Test.dbc'
dbs = canmatrix.formats.loadp(file)
print(type(dbs), dbs)

• canmatrix.formats.loadp(file)用于load不同格式的文件。打印其信息，是一個(gè)字典類(lèi)型。

matrix = dbs.get('')
print(type(matrix), matrix)
for k, v in matrix.__dict__.items():
    print(k, v)

• 獲取字典中的value，其類(lèi)型是CanMatrix，dbc中的信息都在這里。打印其中包含的信息，如下圖所示：

3.2 Ecu信息

for ecu in matrix.ecus:
    print(type(ecu), ecu.__dict__)

• matrix.ecus包含了dbc中所有的ecu節(jié)點(diǎn)，信息如下：

3.3 Message(Frame)信息

for msg in matrix.frames:
    print(type(msg), msg.__dict__)
    for k, v in msg.__dict__.items():
        print(k, v)

• 報(bào)文的信息的類(lèi)型是Frame，參考圖中打印的信息，一般用到：
  • name：報(bào)文的名稱(chēng)
  • arbitration_id.id：報(bào)文的id
  • transmitters：發(fā)送報(bào)文節(jié)點(diǎn)（發(fā)送節(jié)點(diǎn)只會(huì)有一個(gè)）
  • receivers：接收?qǐng)?bào)文的節(jié)點(diǎn)
  • signals：報(bào)文中的信號(hào)
  • signalGroups：報(bào)文中的signalGroups
  • cycle_time：報(bào)文周期

一些其他信息會(huì)在attributes 字典中，比如Nm或者診斷報(bào)文。如果有其他信息想知道，可以用類(lèi)似方式打印其.__dict__查看。

3.4 signal信息

    for signal in msg.signals:
        print(type(signal), signal.__dict__)
        for k, v in signal.__dict__.items():
            print(k, v)

• signal的信息參考圖中打印的內(nèi)容，一般用到：
  • name：信號(hào)名稱(chēng)
  • start_bit：在layout中的起始位
  • size：長(zhǎng)度（bit）
  • is_little_endian：Motorola（Big）和Intel（Little）格式
  • is_signed：有無(wú)符號(hào)
  • offset和factor：偏移和系數(shù)，用于轉(zhuǎn)換成物理值
  • min和max：最小值和最大值
  • is_multiplexer：多路復(fù)用信號(hào)的multiplexor signal
  • mux_val：multiplex value
  • multiplex：和is_multiplexer、mux_val兩個(gè)量信息是重復(fù)的。當(dāng)信號(hào)是multiplexor signal時(shí)，這個(gè)量是字符串“Multiplexor”；當(dāng)信號(hào)是multiplexed signal時(shí)，這個(gè)量是multiplex value。

    

3.5 signalGroup信息

    for signalGroup in msg.signalGroups:
        print(type(signalGroup), signalGroup.__dict__)
        for k, v in signalGroup.__dict__.items():
            print(k, v)

• signalGroup中主要包含信號(hào)的信息，其中的信號(hào)也包含在Frame中，注意避免信號(hào)重復(fù)使用。

4. 常見(jiàn)應(yīng)用示例

以下示例都是應(yīng)用于vector的達(dá)芬奇開(kāi)發(fā)工具，其他工具不清楚是否適用。用到的場(chǎng)景基本都是讀取dbc中的報(bào)文和信號(hào)名稱(chēng)，再做一些其他處理。

4.1 ComCbk回調(diào)函數(shù)添加

一般E2E信號(hào)的名稱(chēng)是有特定字符的，可判斷其名稱(chēng)來(lái)確定所在報(bào)文是否為E2E報(bào)文。再結(jié)合x(chóng)ml解析腳本，可以在ComCbk中自動(dòng)添加回調(diào)函數(shù)的名稱(chēng)。

def is_signal_e2e(signal: canmatrix.Signal):
    """
    判斷信號(hào)是否是E2E信號(hào)，checksum or rolling_counter
    """
    RCs = ("RollCnt", "RollingCounter", "AliveCounter", "Rolling_Counter", "Alive_Counter", "RollgCnt")
    CRCs = ("Chksum", "Chksm", "CheckSum", "CRC")
    for rc in RCs:
        if rc.lower() in signal.name.lower():
            return True
    for crc in CRCs:
        if crc.lower() in signal.name.lower():
            return True
    return False

4.2 Can_Wrapper模塊arxml或者代碼生成

一般在項(xiàng)目中，ASW和com之間會(huì)有一個(gè)中間模塊（Can_Wrapper）進(jìn)行數(shù)據(jù)的映射。這個(gè)模塊和com之間的delegation接口可根據(jù)讀取dbc自動(dòng)生成。達(dá)芬奇Developer也可以批量自動(dòng)創(chuàng)建，但和ASW的接口就得手動(dòng)創(chuàng)建了。所以這里提下生成Can_Wrapper過(guò)程中和dbc有關(guān)的部分。接口的名稱(chēng)可以根據(jù)信號(hào)名再加一些特定格式，數(shù)據(jù)類(lèi)型按照信號(hào)size和is_signed等定義計(jì)算出。示例代碼如下：

def get_signal_dataType(signal: canmatrix.Signal):
    """
    計(jì)算信號(hào)生成代碼的數(shù)據(jù)類(lèi)型。
    """
    dataType = "UnknownType "
    if signal.is_float is True:
        if signal.size == 32:
            dataType = "float32"
        elif signal.size == 64:
            dataType = "float64"
        else:
            print(f"Not supported <{signal.size}> size of <float> data type. <{signal.__dict__}>")
    elif (signal.factor != 1) or (signal.offset != 0):
        dataType = "float32"
    elif signal.size == 1:
        dataType = "boolean"
    elif signal.size <= 8:
        if signal.is_signed:
            dataType = "sint8"
        else:
            dataType = "uint8"
    elif signal.size <= 16:
        if signal.is_signed:
            dataType = "sint16"
        else:
            dataType = "uint16"
    elif signal.size <= 32:
        if signal.is_signed:
            dataType = "sint32"
        else:
            dataType = "uint32"
    elif signal.size <= 64:
        if signal.is_signed:
            dataType = "sint64"
        else:
            dataType = "uint64"
    else:
        print(f"Unexpected datatype of signal. <{signal.__dict__}>")
    return f"{dataType}"

總結(jié)

canmatrix不僅可以讀取數(shù)據(jù)庫(kù)文件，也可以寫(xiě)入，個(gè)人感覺(jué)還是比較好用的。當(dāng)然其中也存在一些bug，在使用中慢慢探索并規(guī)避吧。 ^_^

到此這篇關(guān)于Python中canmatrix解析dbc文件應(yīng)用的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python canmatrix解析dbc文件內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！