一种基于matlab生成控制器can交互层的方法及系统的制作方法

一种基于matlab生成控制器can交互层的方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种基于MATLAB自动生成控制器CAN交互层C代码的方法及系统，所述方法包括以下步骤：步骤S01，获取运行信号；步骤S02，根据运行信号，查找CAN数据库的文本信息；步骤S03，将查找到的CAN数据库的文本信息进行处理，得到生成交互层所需的CAN数据库信息；步骤S04，根据生成交互层所需的CAN数据库信息以及按照CAN数据库的格式，生成交互层代码文件。该方法和系统不需要手动编写交互层代码，从而减少开发代码的时间，提高了工作效率。
【专利说明】—种基于MATLAB生成控制器CAN交互层的方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及计算机和自动控制【技术领域】，尤其涉及一种基于MATLAB生成控制器CAN交互层的方法及系统。
【背景技术】
[0002]CAN (Controller Area Network)已经成为一种最为常用的车用控制器局域网通信协议，这种通信协议规定了每帧最长64位的数据包。在控制器软件应用中，需要将这种数据包根据事先定义好的数据库，解析成具有物理意义的实际信号。
[0003]根据CAN数据库将数据包解析成实际物理信号，在控制器软件分层中称为“交互层”。交互层的软件开发复杂度，会随着CAN数据库的增大而增加。特别是车用局域网上的CAN信号量十分巨大，从而导致CAN信号的软件解析以及其它的相关软件处理工作量很大。如果采用手写代码方式，那么手动C语言编程需要消耗大量时间，而且如果CAN数据库做一些细小的修改，都需要软件工程师根据数据库的改动去手动修改代码，浪费大量人力物力，并且不能保证准确度。另外，在交互层代码中，只要指定了其中一帧CAN信号的解析方式，其它CAN信号的解析方式需要根据CAN数据库里的信息进行类似处理。因此如果采用手写代码的方式去编写CAN信息的交互层需要耗费大量时间和精力，并且维护和修改十分不方便。

【发明内容】

[0004]本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，提供一种基于MATLAB自动生成控制器CAN交互层C代码的方法及系统。
[0005]本发明提供一种基于MATLAB生成控制器CAN交互层的方法，所述方法包括以下步骤:
[0006]步骤SOI，获取运行信号；
[0007]步骤S02，根据运行信号，查找CAN数据库的文本信息；
[0008]步骤S03，将查找到的CAN数据库的文本信息进行处理，得到生成交互层所需的CAN数据库信息；
[0009]步骤S04，根据生成交互层所需的CAN数据库信息以及按照CAN数据库的格式，生成交互层代码文件。
[0010]本发明还提供一种基于MATLAB生成控制器CAN交互层的系统，所述系统与MATLAB工具连接，所述系统包括获取模块、查找模块、处理模块以及生成模块；
[0011]获取模块,用于获取运行信号；
[0012]查找模块，用于根据获取模块的运行信号，查找CAN数据库的文本信息；
[0013]处理模块，用于将查找模块中CAN数据库的文本信息进行处理，得到生成交互层所需的CAN数据库信息；
[0014]生成模块，用于根据处理模块的生成交互层所需的CAN数据库信息以及按照CAN数据库的格式，生成交互层代码文件。
[0015]从上述的方案可以看出，通过获取到脚本程序的运行信号，使得从搜集CAN数据库的文本信息到生成交互层代码文件的过程都是自动生成的，不需要手动编写交互层代码，提高交互层代码的准确性以及开发代码的时间，从而减少控制器的开发时间，提高了工作效率且提高控制器的安全性，另外在软件修改和维护过程中，如果更改了 CAN数据库的相关内容，只需修改CAN数据库，然后重新获取一次脚本程序的运行信号，便可以重新得到改动后CAN数据库的交互层代码了，缩短控制器的开发周期且提高控制器的安全性。
【专利附图】

【附图说明】
[0016]图1为本发明基于MATLAB生成控制器CAN交互层的方法一种实施例的流程图；
[0017]图2为本发明查找CAN数据库的文本信息的方法一种实施例的流程图；
[0018]图3为本发明基于MATLAB生成控制器CAN交互层的方法另一种实施例的流程图；
[0019]图4为本发明生成交互层代码文件的方法一种实施例的流程图；
[0020]图5为本发明基于MATLAB生成控制器CAN交互层的系统一种实施例的结构框图。
【具体实施方式】
[0021]为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0022]本发明提供一种实施例的基于MATLAB生成控制器CAN交互层的方法，如图1所示，所述方法包括以下步骤:
[0023]步骤SOI，获取运行信号；
[0024]步骤S02，根据运行信号，查找CAN数据库的文本信息；
[0025]步骤S03，将查找到的CAN数据库的文本信息进行处理，得到生成交互层所需的CAN数据库信息；
[0026]步骤S04，根据生成交互层所需的CAN数据库信息以及按照CAN数据库的格式，生成交互层代码文件。
[0027]在步骤SOl中，所述运行信号即脚本程序的运行信号，其中脚本程序包括查找程序、调用程序等，MATALB软件中编写脚本程序，接着运行脚本程序，通过脚本程序过与MATALB软件进行信息交互，便可以自动生成交互层代码文件，然后将交互层代码文件保存到控制器中，控制器根据交互层的协议进行信号通讯。
[0028]从上述的方案可以看出，通过获取到脚本程序的运行信号，使得从搜集CAN数据库的文本信息到生成交互层代码文件的过程都是自动生成的，不需要手动编写交互层代码，提高交互层代码的准确性以及开发代码的时间，从而减少控制器的开发时间，提高了工作效率且提高控制器的安全性，另外在软件修改和维护过程中，如果更改了 CAN数据库的相关内容，只需修改CAN数据库，然后重新获取一次脚本程序的运行信号，便可以重新得到改动后CAN数据库的交互层代码了，从而缩短控制器的开发周期且提高控制器的安全性。
[0029]在具体实施中，如图2所示,所述步骤S02具体包括:
[0030]步骤S021，根据运行信号，以文本格式打开CAN数据库文件；[0031]步骤S022，根据CAN数据库文件的特定标记，查找CAN数据库的文本信息。
[0032]在步骤S021，CAN数据库文件的存储类型为CAN.dbc，如果通过CANdbc++软件打开CAN数据库文件，得到的就是CAN数据库的图形化配置界面，但是在本发明中，需要获取CAN数据库文件的文本信息，因此利用MATLAB软件以文本格式打开CAN数据库文件,得到CAN数据库文件的文本代码信息。
[0033]优选的,如图2所示,所述步骤S022具体包括:
[0034]步骤S0221，逐行读取CAN数据库中的信息；
[0035]步骤S0222，判断当前读取的行信息中是否包含特定标记，如果是，进入步骤S0224保存该信息的内容，如果否，进入步骤S0223 ；
[0036]步骤S0223，判断当前读取的行信息是否为CAN数据库的最后一行，如果否，进入步骤S0221 ；
[0037]步骤S0224，保存该行信息的内容，进入步骤S0223。
[0038]在步骤S0223中，如果当前读取的行信息为CAN数据库的最后一行时，那么逐行读取CAN数据库中的信息的过程结束，即查找过程结束，已经查找到CAN数据库的文本信息。
[0039]在步骤S022中，所述特定标记包括CAN消息的定义标记和信号属性标记，CAN消息的定义标记和信号属性标记在CAN数据库中已经事先设置好的。比如设置CAN消息的定义标记为“B0”，读取CAN数据库中的每一行的信息，当该行中存在“B0”标记时，该标记后的第一个字符为CAN消息的ID号，下一个字符为CAN消息的ID名，再下一个字符为CAN消息的长度，最后一个字符为发送节点名。而设置信号属性标记为“SG”，也是读取CAN数据库中的每一行的信息，当该行中存在“SG”标记时，该标记后的第一个字符为信号名，下一个字符为信号起始位置及长度，再下一个字符为偏移量和比例因子，再下一个字符为信号范围，最后一个字符为接收节点名。也就是说利用MATLAB的库函数，逐行读取CAN数据库中的信息，然后判断当前读取的行信息是否“B0”标记或“SG”标记，如果是就保存“B0”标记或“SG”标记之后的字符信息，即CAN数据库的文本信息。
[0040]那么在步骤S03中，由于每一帧CAN消息实际上是一个8*8的矩阵，在对CAN数据库的文本信息进行处理，主要进行是通过计数的方式计算每一个CAN消息包括多少个信号，以及根据每个信号的起始位置及长度，获得每一帧CAN消息的所有信号在矩阵中的位置等处理，从而得到生成交互层所需的CAN数据库信息。
[0041 ] 在具体实施中，为了方便后续步骤对CAN数据库的信息调用，可以在步骤S02之后或在步骤S03之后，对CAN数据库的信息以表格的形式进行存储。如果在S02之后，在步骤S05中，以表格形式对CAN数据库的文本信息进行存储；
[0042]由于CAN数据库的文本信息需要进行处理之后才能得到生成交互层所需的CAN数据库信息，因此在进行处理之后再进行生成交互层所需的CAN数据库信息的存储，能更好地方便下一步骤的调用，如图3所示，在步骤S03之后，所述方法还包括以下步骤:
[0043]步骤S06，以表格形式对生成交互层所需的CAN数据库信息进行存储。
[0044]在步骤S06中，以表格形式归类存储的方法就是以每个CAN信息为一个大项，在此之下将每个CAN信息所包含的信号以及信号的属性 列出，从而方便下一步骤对表格中信息的调用。
[0045]在具体实施中，在所述步骤S04之前，如图3所示，即所述步骤S06与所述步骤S04之间，所述方法还包括以下步骤:
[0046]步骤S07，获取用户的CAN数据库配置信息。
[0047]在步骤S07中，利用MATLAB的⑶I (图形化用户界面)功能，搜集用户对于CAN数据库的配置信息，通过用户的配置信息可以配置生成交互层代码的文件类型、函数名以及返回值等信息，为用户提供友好的操作界面，使得该方法更加人性化。
[0048]在具体实施中，如图3所示，步骤S04具体为:
[0049]步骤S040，根据生成交互层所需的CAN数据库信息、用户的CAN数据库配置信息以及按照CAN数据库的格式，生成交互层代码文件。
[0050]在本实施例中，如图4所示,所述步骤S040,具体包括:
[0051]步骤S041，创建交互层代码的空文件；
[0052]步骤S042，在所述空文件中生成具有交互层代码特征的函数；
[0053]步骤S043，在交互层代码特征的函数中添加生成交互层所需的CAN数据库信息和用户的CAN数据库配置信息，生成交互层代码文件。
[0054]在步骤S040中，交互层代码的空文件为.C和.H文件，通过MATLAB调用Windows下的接口函数，从而创建为.C和.H文件。接着在空的.C和.H文件中，按照CAN数据库的格式即按照交互层代码的特定形式，生成具有交互层代码特征的函数，然后在交互层代码特征的函数中添加生成交互层所需的CAN数据库信息和用户的CAN数据库配置信息，便生成交互层代码文件，交互层代码文件具体包括拆包代码文件、解包代码文件以及CAN数据库I/O相关代码文件等。
[0055]本发明还提供一种基于MATLAB生成控制器CAN交互层的系统，所述系统与MATLAB软件连接，如图5所示，所述系统包括获取模块1、查找模块2、处理模块3以及生成模块4 ；
[0056]获取模块I，用于获取运行信号；
[0057]查找模块2，用于根据获取模块I的运行信号，查找CAN数据库的文本信息；
[0058]处理模块3，用于将查找模块2中CAN数据库的文本信息进行处理，得到生成交互层所需的CAN数据库信息；
[0059]生成模块4，用于根据处理模块3的生成交互层所需的CAN数据库信息以及按照CAN数据库的格式，生成交互层代码文件。
[0060]优选地，所述系统还包括存储模块5，所述存储模块5可以用于以表格形式对查找模块CAN数据库的文本信息进行存储，并输出至处理模块3。
[0061]由于CAN数据库的文本信息需要进行处理之后才能得到生成交互层所需的CAN数据库信息，在进行处理之后再进行生成交互层所需的CAN数据库信息的存储，能更好地方便下一步骤的调用，因此在本实施例中，所述系统还包括存储模块5，所述存储模块5用于以表格形式对处理模块3中的CAN数据库信息进行存储，并输出至生成模块4。
[0062]从上述的方案可以看出，通过获取到脚本程序的运行信号，使得从搜集CAN数据库的文本信息到生成交互层代码文件的过程都是自动生成的，不需要手动编写交互层代码，提高交互层代码的准确性以及开发代码的时间，从而减少控制器的开发时间，提高了工作效率且提高控制器的安全性，另外在软件修改和维护过程中，如果更改了 CAN数据库的相关内容，只需修改CAN数据库，然后重新获取一次脚本程序的运行信号，便可以重新得到改动后CAN数据库的交互层代码了，缩短控制器的开发周期且提高控制器的安全性。[0063]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于MATLAB生成控制器CAN交互层的方法，其特征在于:所述方法包括以下步骤: 步骤SOl，获取运行信号； 步骤S02，根据运行信号，查找CAN数据库的文本信息； 步骤S03，将查找到的CAN数据库的文本信息进行处理，得到生成交互层所需的CAN数据库信息； 步骤S04，根据生成交互层所需的CAN数据库信息以及按照CAN数据库的格式，生成交互层代码文件。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于:所述步骤S02具体包括: 步骤S021，根据运行信号，以文本格式打开CAN数据库文件； 步骤S022，根据CAN数据库文件的特定标记，查找CAN数据库的文本信息。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于:所述步骤S022具体包括: 步骤S0221，逐行读取CAN数据库中的信息； 步骤S0222，判断当前读取的行信息中是否包含特定标记，如果是，进入步骤S0224保存该信息的内容，如果否，进入步骤S0223 ；` 步骤S0223，判断当前读取的行信息是否为CAN数据库的最后一行，如果否，进入步骤S0221 ； 步骤S0224，保存该行信息的内容，进入步骤S0223。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于:所述特定标记包括CAN消息的定义标记和信号属性标记。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于:在步骤S02之后，所述方法还包括以下步骤: 步骤S05，以表格形式对CAN数据库的文本信息进行存储。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于:在步骤S03之后，所述方法还包括以下步骤: 步骤S06，以表格形式对生成交互层所需的CAN数据库信息进行存储。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于:在所述步骤S04之前，所述方法还包括以下步骤: 步骤S07，获取用户的CAN数据库配置信息。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于:步骤S04具体为: 步骤S040，根据生成交互层所需的CAN数据库信息、用户的CAN数据库配置信息以及按照CAN数据库的格式，生成交互层代码文件。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于:所述步骤S040，具体包括: 步骤S041，创建交互层代码的空文件； 步骤S042，在所述空文件中生成具有交互层代码特征的函数； 步骤S043，在交互层代码特征的函数中添加生成交互层所需的CAN数据库信息和用户的CAN数据库配置信息，生成交互层代码文件。
10.一种基于MATLAB生成控制器CAN交互层的系统，所述系统与MATLAB工具连接，其特征在于:所述系统包括获取模块、查找模块、处理模块以及生成模块；获取模块，用于获取运行信号； 查找模块，用于根据获取模块的运行信号，查找CAN数据库的文本信息； 处理模块，用于将查找模块中CAN数据库的文本信息进行处理，得到生成交互层所需的CAN数据库信息； 生成模块，用于根据处理模块的生成交互层所需的CAN数据库信息以及按照CAN数据库的格式，生成交互层代码文件。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于:所述系统还包括存储模块， 所述存储模块，用于以表格形式对查找模块CAN数据库的文本信息进行存储，并输出至处理模块。
12.如权利要求10所述的系统，其特征在于:所述系统还包括存储模块， 所述存储模块，用于以表格形式对处理模块中的CAN数据库信息进行存储，并输出至生成模块。`
【文档编号】G06F9/44GK103777934SQ201210407489
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月23日 优先权日:2012年10月23日
【发明者】何涛, 徐吉汉, 江建山, 伊海霞, 甘新华, 范刚, 罗宇亮, 杨春雷 申请人:广州汽车集团股份有限公司