CAN信号值解析

本文介绍了一种解析CAN信号的方法,包括确定信号的起始位、数据长度、跨越的byte位等步骤,并给出了具体的计算公式及代码实现思路。

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本文提供一种可以解析CAN信号各信号值的一种方法并进行说明。

一般情况下,高端一点的设备会计算每一个信号的值,但是接受到CAN信号的报文实际上有各种情况,如何通过设定的起始位和数据长度来获取某一信号的值,详情请参考,本文方法比较笨拙,如有更好的办法,欢迎指教。

假设,我们获取到的数据长度为8byte,即DLC为8。CAN Matrix表格如下:

我们约定,一种表示信号的方式如下:

  1. lsb起始位
  2. 数据长度

按照上面的图来说,该信号起始位为40,长度为10。所以,该信号表示值的范围在0-1023之间,至于具体表示的物理量的含义需要有其他的文件规定。

获取到一帧数据以后,如何通过一系列的运算来得到信号值呢?

这里提供一种思路:

  • 根据起始位和长度信息确定信息跨越的byte位
  • 根据起始位确定LSB所在的bit位
  • 根据跨越的byte位组合为数据
  • 把以上组合的数据进行位与,得到信号值。

大概分为以上的4部分,以下分别说明:

设定:lsbbit,lsbbyte,msbbyte,start,length.按照以上的例子就是:
  •   lsbbit  = 0
  •       lsbbyte = 5
  •       msbbyte = 4
  •       start = 40
  •       length = 10

计算lsbbit:

  lsbbit = start & 7

计算lsbbyte:

  lsbbyte = start >> 3

计算msbbyte:

  由于数据是向byte减少的方向进行的。所以:

  msbbyte = lsbbyte - x

  x为跨越的位数,也就是:lsbbit + length - 1所占的长度,如果大于7说明为另一行,即:

  msbbyte = lsbbyte - ((lsbbit + length - 1) >> 3)

组合data:

  我们知道数据介于msbbyte-lsbbyte之间,那么我们可以组合这两个数据:

   for(index = msbbyte -> (lsbbyte+1)):

    data_merge  += data[index] << (( lsbbyte - index ) << 3)

获取数据value:

  去尾:value = data_merge >> lsbbit

  按位与:value = value & ((1 << length) - 1)

 

所以,最终得到的结果为筛选出来的信号值,然后根据该信号值关联上实际的物理值,就可以得到具体的物理数据了。

代码实现的方式有很多,大体思路为此。

很久以前写的,今天用的时候居然发现了一个bug,所以记录下来,表示注意。

转载于:https://www.cnblogs.com/ply616/p/6399568.html

### CAN信号解析的方法与工具 #### 方法概述 CAN(Controller Area Network)是一种广泛应用于汽车电子系统的通信协议。由于其独特的设计特点,如仅使用两根差分信号线完成复杂的数据传输[^3],因此需要特定的解析方法和技术支持。 一种常见的解析方式是利用DBC(Database Container)文件定义的信号映射关系,通过软件工具将接收到的原始二进制数据转换为具有实际意义的物理量。例如,在某些场景下,可能需要手动处理浮点数计算逻辑,即基于符号、指数偏移和分数得到最终的结果[^4]。 #### 常见工具介绍 以下是几种常用的CAN信号解析工具及其工作原理: 1. **cantools** cantools 是 Python 中的一个强大库,能够加载 DBC 或 ARXML 文件并将其转化为易于访问的字典结构。借助此工具可以轻松获取指定信号对应的物理,尽管需要注意的是,默认情况下所有信号都会被强制转换为 float 类型,即便原生类型可能是 int[^1]。下面是一个简单的例子展示如何使用 cantools 提取 CAN 信号信息: ```python import cantools # 加载ARXML文件 db = cantools.database.load_file('example.arxml') # 获取消息对象 message = db.get_message_by_name('ExampleMessageName') # 解码接收到的数据帧 data = b'\x01\x23\x45\x67\x89\xAB' decoded_signal_values = message.decode(data) print(decoded_signal_values) ``` 2. **dbcc** 如果目标环境更适合 C 编程语言,则可以选择 dbcc 工具来自动生成针对具体项目的 CAN 报文解析代码。开发者只需提供相应的 DBC 配置文档即可获得高度定制化的源程序片段[^5]。这种方法特别适合嵌入式系统开发人员快速集成至现有项目框架之中。 3. **CAN-do-parser** 对于偏好 Java 的工程师而言,开源项目 CAN-do-parser 提供了一种便捷途径用于执行相似的任务——即将捕获到的 CAN 数据流按照预设规则拆解开来以便后续分析操作。该项目托管于 GitHub 平台之上便于下载安装试用。 #### 示例应用 假设现在有一条标准长度为八字节的标准格式CAN消息待解读,其中包含了温度传感器测量结果以及其他辅助参数的信息。我们可以采用上述提到的各种手段分别实现自动化脚本编写过程如下所示: 对于 python 用户来说, 可以继续沿用前面提及过的 cantools 库来进行深入挖掘; 而如果是 c/c++ 场景下的需求则推荐选用由 dbcc 自动生成出来的模板作为起点展开修改完善直至满足业务诉求为止. ```c // 自动化生成的部分C代码样例(来源于dbcc) typedef struct { uint32_t Temperature; } ExampleMessage; void decode_example_message(const uint8_t *data, ExampleMessage *msg){ msg->Temperature = ((uint32_t)data[0]) << 24 | ((uint32_t)data[1]) << 16 | ((uint32_t)data[2]) << 8 | (uint32_t)data[3]; } ```
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