如何通過DBC文件看懂CAN通信矩陣
加入技術交流群
實現汽車CAN通信開發，必不可少要用到DBC文件和CAN通信矩陣。
CAN通信矩陣是指用于描述 CAN 網絡中各個節點之間通信關系的表格或矩陣。它通常記錄了每個節點能夠發送和接收的消息標識符（ID）以及與其他節點之間的通信權限。
通信矩陣在 CAN 網絡中具有重要作用：
通信權限管理：通過通信矩陣可以清晰地了解每個節點之間的通信權限，包括哪些節點可以向哪些節點發送消息，以及哪些節點可以接收來自哪些節點的消息。這有助于確保網絡中的數據傳輸是有序和安全的。
網絡配置和管理：通信矩陣可以用于配置和管理 CAN 網絡的通信規則。通過調整矩陣中的條目，可以靈活地修改節點之間的通信關系，以滿足不同的通信需求和網絡拓撲結構。
故障診斷：在出現通信故障或異常情況時，通信矩陣可以作為診斷工具，幫助定位問題。通過比較實際通信情況和預期的通信矩陣，可以找出通信錯誤的根本原因，并進行相應的修復。
DBC（DataBase Container）文件是用于描述CAN總線網絡中消息和信號的一種格式，是一種數據庫文件，通常由CAN網絡中的通信和信號定義組成，可用于配置和管理CAN總線上的通信協議。
下載CANdb++軟件可以打開DBC文件。
鏈接：https://www.vector.com/int/en/products/products-a-z/software/candb/#c104632
以下是一個DBC文件示例：
以下是 DBC 文件的主要組成部分：
消息定義：描述了在CAN總線上發送和接收的消息，包括消息的ID、周期、發送節點等信息。每個消息定義通常包含了一條或多條信號定義。
控制器名稱 ：控制器ECU名稱
報文名稱 ：每個報文消息規定的名字
報文ID ：唯一標識報文的ID號，一般規定ID范圍為0x00 - 0x7FF
報文發送類型 ：分為周期報文，事件報文，周期事件報文，使能周期發送
報文周期 ：周期報文的發送周期值
長度 ：報文字節長度
信號定義：描述了消息中傳輸的數據，如信號的名稱、起始位、長度、單位、因子、偏移量等。信號定義用于將物理數據映射到CAN消息的數據域中。
信號名稱：信號英文名稱，一般命名：ECUName_MessgeName，ECUName為發送節點的名字簡寫，MessgeName為具體的報文名稱
信號描述：信號中文名稱描述
信號類型：信號的數據類型，比如布爾類型Boolean，無符號 Unsigned，有符號Signed
信號長度：信號的長度，即占多少個bit 位的長度
字節次序 ：規定信號的大小端位置和布局layout，有Motorola格式和Intel格式
起始字節位置：起始位所在的字節序號
起始位位置：信號起始位所在的bit位置編號
精度/偏移量：描述信號值如何轉變成信號物理值，計算公式：真實物理值 = 信號值 * 精度 + 偏移量
Range范圍 ：信號數值的范圍
信號單位 ：信號數值的單位，比如可為：m ，km
信號值描述：信號數值含義
初始值：信號默認的初始值
無效值 ：信號無任何含義的無效值狀態
備注：信號備注內容
打開DBC文件后，我們主要關注：Tx Messages和Rx Messages，這里面是CAN發送和接收的信息。
寫程序時候，最容易搞錯的就是起始位和信號長度，如果發送或者接收的信號沒有對齊，數據解析就會存在問題。
可以使用CANdb++軟件打開Layout，通過可視化的方式看清楚報文的字節排序，例如以下0X342報文的字節排序：
以一個8byte的報文為例，8byte即為64個bit位，會將每一個bit位編號為0 - 63，信號起始位數值即為起始位位置所在的編號值，信號長度表示從起始位開始，連續占用的bit位長度。
根據具體的布局安排，以及數據的大小端規定，DBC中CAN字節排序有兩種格式：Motorola格式和Intel格式。
Intel格式：也稱為小端序。在Intel格式中，數據的低位字節存儲在低地址，高位字節存儲在高地址。與Motorola格式相反，數據的最低有效字節存儲在地址最低的位置，而最高有效字節存儲在地址最高的位置。大多數個人計算機和x86架構的處理器都使用小端序。
Intel格式規定的布局安排規定示例如下，起始位位置規定了位于64bit（編號0-63）具體的那個位置，如下示例起始位置為12；信號長度規定了從起始位編號位置開始，連續占用的bit位長度，如下示例信號長度為12。
Motorola格式：也稱為大端序。在Motorola格式中，數據的高位字節存儲在低地址，低位字節存儲在高地址。這意味著數據的最高有效字節存儲在地址最低的位置，而最低有效字節存儲在地址最高的位置。這種格式通常用于一些嵌入式系統和網絡協議中。起始位表示信號的大小端規定不同，又可以分成 Motorola MSB格式 和 Motorola LSB格式。
Motorola MSB格式布局示例如下，起始位位置表示的是大端位置。
Motorola LSB格式布局示例如下，起始位位置表示的是小端位置。
使用Intel格式設置續航里程998KM， 它的信號值在整條報文中為3E、60、00、00、00、00、00、00，在DBC文件中設置如下：
信號以低字節低位起始，此處占了12bit，以第一字節的低bit 0位算起，計12個bit總長度，信號是非連續的（發送的字節序體現出的信號值非連續，但是bit位是由低到高連續的）。
使用Motorola格式設置續航里程998KM， 它的信號值在整條報文中為3E、60、00、00、00、00、00、00，在DBC文件中設置如下：
信號以高字節低位起始，此處占了12bit，以第二字節的低bit 12位算起，計12個bit總長度，信號是連續的（此處連續針對低字節在前的字節發送序，參看LSB與MSB）。
報文發送類型可分為：周期，事件，周期事件，使能周期。
周期 ：報文按照固定的周期發送，例如周期為100ms，則每隔100ms發送一幀報文。
事件 ：當事件觸發后，發送出數據報文，一般規定連續發送3幀，間隔20ms。
周期事件 ：周期和事件的結合，報文以周期時間發送每幀報文，當某個事件信號觸發后，按照事件的形式立馬發送出來，之后恢復到固定周期發送。
使能周期 ：報文以周期時間發送每幀報文，當某個事件觸發后并且達到下一個發送周期時，這個時刻按照事件發送，一般規定連續發送3幀，間隔20ms。
周期事件報文中的事件信號，在實際應用中，有事件保持和事件不保持兩種。
事件保持 ：觸發信號發送后，信號一直保持之前的狀態。
事件不保持 ：觸發信號發送后，信號恢復到默認值狀態。
有些報文規定了兩個特殊的信號：RollingCounter信號 和 CheckSum信號，為CAN報文添加安全加密屬性，保護CAN報文信號數據。
RollingCounter信號 ：滾動計數值，例如示例信號從0 - 15，循環滾動，每發送一幀報文，該信號值累加1。
CheckSum信號 ：檢驗值，基于某種校驗算法，將報文數據進行加密處理，加密算法一般使用的是CRC算法。
參考資料：
1、https://www.cnblogs.com/yao-zhang/p/10220665.html
2、https://blog.csdn.net/PlutoZuo/article/details/133043032
3、https://blog.csdn.net/CJohn1994/article/details/124105213
4、https://blog.csdn.net/wteruiycbqqvwt/article/details/102929488
5、https://mp.weixin.qq.com/s/5x0-JqTKx6Uv_3yz9p4K0g
*博客內容為網友個人發布，僅代表博主個人觀點，如有侵權請聯系工作人員刪除。
