汽车电子 -- DBC详解_dbc编写语法

关于BDC之前已经总结了很多：
参看：汽车电子 – 根据DBC解析CAN报文
参看：汽车电子 – CAN报文接收解析和发送组包
参看：汽车电子 – 使用CANdb++ Editor创建并制作一个DBC

DBC文件是用来描述CAN网络通信信号的一种格式文件。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

本文出现的符号：
’ | ’ ——可选择
’ ; '——结束定义
[…]——内容可选（0或1次）
{…}——内容重复（0或多次）
(…)——注释
unsigned_integer：无符号整型
signed_integer：有符号整型
double：双精度小数
char_string：字符串
C_identifier：C语言变量命名

一、DBC文件构成

1、版本与新符号

• VERSION
  版本
  VERSION “”
  version’或为空，或由用户自行定义。
• NS_
  为new symbol的缩写，后面紧跟着一堆ns，一般为创建dbc时自动生成，不用太关心。

2、波特率定义

• BS_
  定义CAN网络的波特率。必须部分，但通常为空。
  BS_: [baudrate:BTR1,BTR2]
  用于定义CAN网络的波特率；[ ]内容表示为可选部分，可以省略（如下图例子中即把该部分省略了）；但关键字”BS_:”必须存在，省略则会出错。《DBC File Format Document》规范中明确提醒，必须保留BS_: 标签。
  

3、网络节点的定义

• BU_
  网络节点
  BU_: Nodename1 Nodename2 Nodename3 ……
  其中，Nodename1、Nodename2 网络节点名字，由用户自己定义；
  注意事项：需要保证节点命名的唯一性。
  
  上图，表示定义了 New_Node_1 、IECU、AMRR 三个网络节点。
  

4、报文帧的定义

• BO_
  报文
  BO_: message_id message_name : message_size transmitter {signal}
  其中：
  MessageId：报文ID，是以10进制数表示的；
  MessageName：报文的名字，命名规则和C语言变量相同；
  MessageSize：报文数据域字节数，为无符号整型数据，CAN 2.0为最大8字节，CAN FD 最大64字节；
  Transmitter：该报文的网络节点；如果该报文没有指定发送节点，则该值需设置为” Vector__XXX”。
  
  如上图：
  报文ID：489（0x1E9）
  报文名：YawRateFeedback
  分隔符 : “:”
  报文长度：8字节
  报文发送者：该报文没有指定发送节点设置为” Vector__XXX”。
  

5、信号的定义

• SG_
  信号
  SG_: signal_name multiplexer_indicator : start_bit | signal_size @ byte_order value_type ( factor , offset ) [ minimum | maximum ] unit receiver {, receiver}
  其中：
  signal_name：信号名
  multiplexer_indicator：定义了该信号是否为一个正常信号，或一个复用信号，此项可以被省略。
  start_bit：起始位置。
  signal_size：信号长度。
  byte_order：字节顺序。0为intel格式，1为motorola。
  value_type：数值类型。Unsigned无符号数， Signed有符号数。
  factor：因子。
  offset：偏移。facator与offset用来将原始值与物理值之间进行转化。物理值=原始值*因子+偏移量；
  minimum：最小值。minumum与maximum为double类型，表示信号的最值范围。
  maximum：最大值。minumum与maximum为double类型，表示信号的最值范围。
  unit：单位。
  receiver：接收者。如果一个信号没有指定接收者，则必须设置为‘Vector__XXX’。
  
  
  
  这里需要注意的是Startbit总共有六种显示形式，其中Motorola有四种，Intel有两种。这六种形式可以通过CANdb工具进行切换，点击Options菜单下的Settings选项，在弹出的设置对话框中可以选择Motorola和Intel的具体显示形式：
  
  
  

6、注解部分

• CM_
  对报文/信号的注解
  CM_: Object MessageId/NodeName “Comment”
  其中：
  Object：表示进行注解的对象类型，可以是节点“BU_”、报文“BO_”、消息”SG_”；
  MessageId/NodeName：表示进行注解的对象，若前面的对象类型是信号或者报文，则这里的值应为报文的ID（10进制数表示）；若前面的对象类型为节点，则这里的值应为节点的名字；
  Comment ：表示进行注解的文本信息；
  
  
  表示 ID为 1702（0x6A6）报文下的LVDA_WorkState的信号进行注解说明。

7、属性定义部分

• BA_DEF_DEF_
  对报文/信号/节点等的属性初始值定义
  BA_DEF_DEF_: AttributeName DefaultValue;
  其中：
  AttributeName：特征名称（C语言变量格式）。
  DefaultValue：该特征的默认设置值。
  
  
• BA_
  对报文/信号/节点等的属性设置值定义
  BA_: AttributeName projectValue
  其中：
  AttributeName：特征名称（C语言变量格式）
  projectValue：该特征的设置值
  

8、数值表部分

• VAL_
  数值表定义
  VAL_: MessageId SignalName N “DefineN” …… 0 “Define0”
  其中：
  MessageId 表示该信号所属的报文ID（10进制数表示）；
  SignalName 表示信号名；
  N “DefineN” …… 0 “Define0” 表示定义的数值表内容，即该信号的有效值分别用什么符号表示 。
  
  如上图表示ID为616（0x268）这条报文下的，AT_ActualGearValid的信号，进行其数值表的定义。
  
• VAL_TABLE_
  全局信号值表，用来对信号值解码
  VAL_TABLE_: name value “value_description” …0 “value_description”
  其中：
  name表示value table的名称, 命名必须满足“符号字符串”要求;
  value表示value table的值，十进制表示;
  value_description表示value table的值描述;
  
  如上图表示MRR_CarSlipReminder_WorkState信号的 2 表示"Active" 、1 表示"Standby"、 0 表示"OFF" ;
  

二、factor和offset及其运算公式

在DBC文件中，“factor”和“offset”用于描述信号的转换参数。

1. “factor”是转换系数，用于确定从原始值到物理值的转换比例。
2. “offset”是转换偏移量，用于定义转换过程中的一个常数偏移。

转换公式：
根据这些定义，可以使用以下公式进行转换：

物理值 = 原始值 * factor + offset

或

原始值 = (物理值 - offset) / factor

三、Startbit显示形式

根据ByteOrder不同，Startbit总共有六种显示形式，其中Motorola有四种，Intel有两种。

1、Motorola Forward MSB：

2、Motorola Forward LSB：

3、 Intel Standard：

四、python脚本

1、用python获取DBC文件并保存到EXCEL

• 安装相关库

pip install cantools openpyxl
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• 代码实现

import cantools
from openpyxl import Workbook

def read_dbc_and_save_to_excel(dbc_file_path, excel_file_path):
    # Load DBC file
    db = cantools.database.load_file(dbc_file_path)

    # Create Excel workbook and worksheet
    wb = Workbook()
    ws = wb.active
    
	ws.append(['ID', 'Name', 'Signal', 'Start', 'Length', 'Factor', 'Offset', 'Min', 'Max', 'Unit'])  
    # Write DBC data to Excel
    for message in db.messages:
        ws.append([message.name, message.frame_id, message.length, message.cycle_time])

        for signal in message.signals:
            ws.append(["", signal.name, signal.start, signal.length, signal.byte_order, signal.is_signed,
                       signal.scale, signal.offset, signal.minimum, signal.maximum])

    # Save Excel file
    wb.save(excel_file_path)

if __name__ == "__main__":
    dbc_file_path = "path/to/your/file.dbc"  # Replace with the actual DBC file path
    excel_file_path = "path/to/your/output.xlsx"  # Replace with the desired Excel output path

    read_dbc_and_save_to_excel(dbc_file_path, excel_file_path)
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2、python 解析DBC

安装cantools库

pip install cantools
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解析DBC文件

• 导入cantools库并加载DBC文件

import cantools

# 加载DBC文件
db = cantools.database.load_file('example.dbc')
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• 解析节点
  可以使用db.nodes属性。这将返回一个包含所有节点的列表。我们可以遍历该列表来访问每个节点的属性：

# 遍历节点
for node in db.nodes:
    print("Node name: ", node.name)
    print("Node comment: ", node.comment)
    print()
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• 解析消息
  可以使用db.messages属性。这将返回一个包含所有消息的列表。我们可以遍历该列表来访问每个消息的属性：

# 遍历消息
for message in db.messages:
    print("Message name: ", message.name)
    print("Message id: ", message.frame_id)
    print("Message length: ", message.length)
    print("Message senders: ", message.senders)
    print("Message comment: ", message.comment)
    print()
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• 解析信号
  可以使用message.signals属性。这将返回一个包含所有信号的列表。我们可以遍历该列表来访问每个信号的属性：

# 遍历信号
for signal in message.signals:
    print("Signal name: ", signal.name)
    print("Signal start bit: ", signal.start)
    print("Signal length: ", signal.length)
    print("Signal byte order: ",signal.byte_order)
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3、更多参看

参看：Python之cantools