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从 BLF 文件中解码 J1939 数据

此示例说明如何在 MATLAB® 中从 BLF 文件中导入和解码 J1939 数据进行分析。

此示例中使用的 BLF 文件是使用 Vector 的 CANoe 基于 System Configuration (J1939) 采样生成的。此示例还使用 Vector 采样配置提供的 CAN 数据库文件 Powertrain_J1939_BLF.dbc

调查 BLF 文件

检索和查看有关 BLF 文件的信息。函数 blfinfo 解析有关 Vector 二进制记录格式 BLF 文件的格式和内容的一般信息,并将信息以结构体形式返回。

binf = blfinfo("LoggingBLF_J1939.blf")
binf = struct with fields:
                  Name: "LoggingBLF_J1939.blf"
                  Path: "C:\Users\michellw\OneDrive - MathWorks\Documents\MATLAB\Examples\vnt-ex52809946\LoggingBLF_J1939.blf"
           Application: "CANoe"
    ApplicationVersion: "12.0.167"
               Objects: 131119
             StartTime: 21-Apr-2021 10:05:13.232
               EndTime: 21-Apr-2021 10:09:14.344
           ChannelList: [2×3 table]

请注意,ChannelList 属性表示在 BLF 文件中引用 2 个通道,ChannelID 值为 1 和 2。感兴趣的 J1939 动力总成系统数据是从 CAN2 网络记录的,因此此示例重点关注 ChannelID 2。

binf.ChannelList
ans=2×3 table
    ChannelID    Protocol    Objects
    _________    ________    _______

        1         "CAN"       92720 
        2         "CAN"       26054 

J1939 是基于 CAN 协议构建的协议。参数组 (PG) 是属于同一主题并共享相同传输速率的一组参数,例如 ET1_EMS PG 的 EngCoolantTemp、EngFuelTemp、EngTurboOilTemp 等(请参阅下面的 signalTimetables 中的 ET1_EMS PG)。 每个参数组都通过一个称为参数组编号 (PGN) 的唯一编号进行寻址。J1939 PG 是作为 CAN 帧传输的。

从 BLF 文件中读取 J1939 CAN 数据帧

使用 blfread 函数将来自通道 2 的所有数据读入一个时间表。该时间表的每行均表示来自总线的一个原始 CAN 帧。

canData = blfread("LoggingBLF_J1939.blf", 2)
canData=26054×8 timetable
        Time           ID        Extended       Name                      Data                    Length      Signals       Error    Remote
    ____________    _________    ________    __________    ___________________________________    ______    ____________    _____    ______

    0.000568 sec    418316262     true       {0×0 char}    {[      105 52 169 232 0 131 0 16]}      8       {0×0 struct}    false    false 
    0.27057 sec     418383078     true       {0×0 char}    {[  255 255 255 208 7 255 255 255]}      8       {0×0 struct}    false    false 
    0.29057 sec     418383078     true       {0×0 char}    {[  255 255 255 208 7 255 255 255]}      8       {0×0 struct}    false    false 
    0.30058 sec     418382822     true       {0×0 char}    {[  255 0 255 255 255 255 255 255]}      8       {0×0 struct}    false    false 
    0.30116 sec     419327206     true       {0×0 char}    {[255 255 255 255 255 255 255 255]}      8       {0×0 struct}    false    false 
    0.31057 sec     418383078     true       {0×0 char}    {[  255 255 255 208 7 255 255 255]}      8       {0×0 struct}    false    false 
    0.33057 sec     418383078     true       {0×0 char}    {[  255 255 255 208 7 255 255 255]}      8       {0×0 struct}    false    false 
    0.35058 sec     418382822     true       {0×0 char}    {[  255 0 255 255 255 255 255 255]}      8       {0×0 struct}    false    false 
    0.35115 sec     418383078     true       {0×0 char}    {[  255 255 255 208 7 255 255 255]}      8       {0×0 struct}    false    false 
    0.35173 sec     419327206     true       {0×0 char}    {[255 255 255 255 255 255 255 255]}      8       {0×0 struct}    false    false 
    0.3523 sec      419361254     true       {0×0 char}    {[     255 0 0 12 255 255 224 255]}      8       {0×0 struct}    false    false 
    0.37057 sec     418383078     true       {0×0 char}    {[  255 255 255 208 7 255 255 255]}      8       {0×0 struct}    false    false 
    0.39057 sec     418383078     true       {0×0 char}    {[  255 255 255 208 7 255 255 255]}      8       {0×0 struct}    false    false 
    0.40058 sec     418382822     true       {0×0 char}    {[  255 0 255 255 255 255 255 255]}      8       {0×0 struct}    false    false 
    0.40116 sec     419327206     true       {0×0 char}    {[255 255 255 255 255 255 255 255]}      8       {0×0 struct}    false    false 
    0.41057 sec     418383078     true       {0×0 char}    {[  255 255 255 208 7 255 255 255]}      8       {0×0 struct}    false    false 
      ⋮

使用 DBC 文件解码 J1939 参数组

使用 canDatabase 函数打开数据库文件。

canDB = canDatabase("Powertrain_J1939_BLF.dbc")
canDB = 
  Database with properties:

             Name: 'Powertrain_J1939_BLF'
             Path: 'C:\Users\michellw\OneDrive - MathWorks\Documents\MATLAB\Examples\vnt-ex52809946\Powertrain_J1939_BLF.dbc'
            Nodes: {12×1 cell}
         NodeInfo: [12×1 struct]
         Messages: {93×1 cell}
      MessageInfo: [93×1 struct]
       Attributes: {3×1 cell}
    AttributeInfo: [3×1 struct]
         UserData: []

j1939ParameterGroupTimetable 函数使用数据库将原始 CAN 数据解码为 PG、PGN 和信号将二进制记录格式数据的时间表转换为 Vehicle Network Toolbox™ J1939 参数组时间表。

j1939PGTimetable = j1939ParameterGroupTimetable(canData, canDB)
j1939PGTimetable=26030×8 timetable
        Time          Name       PGN     Priority        PDUFormatType        SourceAddress    DestinationAddress                   Data                      Signals   
    ____________    ________    _____    ________    _____________________    _____________    __________________    ___________________________________    ____________

    0.000568 sec    ACL         60928       6        Peer-to-Peer (Type 1)         230                255            {[      105 52 169 232 0 131 0 16]}    {1×1 struct}
    0.27057 sec     EEC1_EMS    61444       6        Broadcast (Type 2)            230                255            {[  255 255 255 208 7 255 255 255]}    {1×1 struct}
    0.29057 sec     EEC1_EMS    61444       6        Broadcast (Type 2)            230                255            {[  255 255 255 208 7 255 255 255]}    {1×1 struct}
    0.30058 sec     EEC2_EMS    61443       6        Broadcast (Type 2)            230                255            {[  255 0 255 255 255 255 255 255]}    {1×1 struct}
    0.30116 sec     TCO1_TCO    65132       6        Broadcast (Type 2)            230                255            {[255 255 255 255 255 255 255 255]}    {1×1 struct}
    0.31057 sec     EEC1_EMS    61444       6        Broadcast (Type 2)            230                255            {[  255 255 255 208 7 255 255 255]}    {1×1 struct}
    0.33057 sec     EEC1_EMS    61444       6        Broadcast (Type 2)            230                255            {[  255 255 255 208 7 255 255 255]}    {1×1 struct}
    0.35058 sec     EEC2_EMS    61443       6        Broadcast (Type 2)            230                255            {[  255 0 255 255 255 255 255 255]}    {1×1 struct}
    0.35115 sec     EEC1_EMS    61444       6        Broadcast (Type 2)            230                255            {[  255 255 255 208 7 255 255 255]}    {1×1 struct}
    0.35173 sec     TCO1_TCO    65132       6        Broadcast (Type 2)            230                255            {[255 255 255 255 255 255 255 255]}    {1×1 struct}
    0.3523 sec      CCVS_EMS    65265       6        Broadcast (Type 2)            230                255            {[     255 0 0 12 255 255 224 255]}    {1×1 struct}
    0.37057 sec     EEC1_EMS    61444       6        Broadcast (Type 2)            230                255            {[  255 255 255 208 7 255 255 255]}    {1×1 struct}
    0.39057 sec     EEC1_EMS    61444       6        Broadcast (Type 2)            230                255            {[  255 255 255 208 7 255 255 255]}    {1×1 struct}
    0.40058 sec     EEC2_EMS    61443       6        Broadcast (Type 2)            230                255            {[  255 0 255 255 255 255 255 255]}    {1×1 struct}
    0.40116 sec     TCO1_TCO    65132       6        Broadcast (Type 2)            230                255            {[255 255 255 255 255 255 255 255]}    {1×1 struct}
    0.41057 sec     EEC1_EMS    61444       6        Broadcast (Type 2)            230                255            {[  255 255 255 208 7 255 255 255]}    {1×1 struct}
      ⋮

查看时间表的第三个 PG 中存储的信号数据,这是“EEC1_EMS”PG 的一个实例。

signalData = j1939PGTimetable.Signals{3}
signalData = struct with fields:
             EngDemandPercentTorque: 130
                     EngStarterMode: 15
    SrcAddrssOfCtrllngDvcForEngCtrl: 255
                           EngSpeed: 250
             ActualEngPercentTorque: 130
      DriversDemandEngPercentTorque: 130
                      EngTorqueMode: 15

重新打包并可视化感兴趣的信号值

使用 j1939SignalTimetable 函数将来自总线上每个唯一 PGN 的信号数据重新打包到一个信号时间表中。此示例根据 J1939 PG 时间表为两个感兴趣的 PG(“EEC1_EMS”和“TCO1_TCO”)创建两个单独的信号时间表。

signalTimetable1 = j1939SignalTimetable(j1939PGTimetable, "ParameterGroups", "EEC1_EMS")
signalTimetable1=12043×7 timetable
       Time        EngDemandPercentTorque    EngStarterMode    SrcAddrssOfCtrllngDvcForEngCtrl    EngSpeed    ActualEngPercentTorque    DriversDemandEngPercentTorque    EngTorqueMode
    ___________    ______________________    ______________    _______________________________    ________    ______________________    _____________________________    _____________

    0.27057 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
    0.29057 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
    0.31057 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
    0.33057 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
    0.35115 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
    0.37057 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
    0.39057 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
    0.41057 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
    0.43057 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
    0.45115 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
    0.47057 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
    0.49057 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
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      ⋮

signalTimetable2 = j1939SignalTimetable(j1939PGTimetable, "ParameterGroups", "TCO1_TCO")
signalTimetable2=4817×14 timetable
       Time        TachographVehicleSpeed    TachographOutputShaftSpeed    DirectionIndicator    TachographPerformance    HandlingInformation    SystemEvent    DriverCardDriver2    Driver2TimeRelatedStates    Overspeed    DriverCardDriver1    Driver1TimeRelatedStates    DriveRecognize    Driver2WorkingState    Driver1WorkingState
    ___________    ______________________    __________________________    __________________    _____________________    ___________________    ___________    _________________    ________________________    _________    _________________    ________________________    ______________    ___________________    ___________________

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    0.45173 sec             256                        8191.9                      3                       3                       3                  3                 3                       15                   3                3                       15                     3                    7                      7         
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    0.70116 sec             256                        8191.9                      3                       3                       3                  3                 3                       15                   3                3                       15                     3                    7                      7         
    0.75173 sec             256                        8191.9                      3                       3                       3                  3                 3                       15                   3                3                       15                     3                    7                      7         
    0.80116 sec             256                        8191.9                      3                       3                       3                  3                 3                       15                   3                3                       15                     3                    7                      7         
    0.85173 sec             256                        8191.9                      3                       3                       3                  3                 3                       15                   3                3                       15                     3                    7                      7         
    0.90116 sec             256                        8191.9                      3                       3                       3                  3                 3                       15                   3                3                       15                     3                    7                      7         
    0.95173 sec             256                        8191.9                      3                       3                       3                  3                 3                       15                   3                3                       15                     3                    7                      7         
    1.0012 sec              256                        8191.9                      3                       3                       3                  3                 3                       15                   3                3                       15                     3                    7                      7         
    1.0517 sec              256                        8191.9                      3                       3                       3                  3                 3                       15                   3                3                       15                     3                    7                      7         
      ⋮

您也可以选择将整个 J1939 PG 时间表转换为一个结构体,该结构体包含每个单独 PG 的多个 J1939 信号时间表,并对其进行索引以获取特定 PG 的数据。

signalTimetables = j1939SignalTimetable(j1939PGTimetable)
signalTimetables = struct with fields:
          ACL: [1×14 timetable]
     CCVS_EMS: [2408×19 timetable]
           DD: [240×5 timetable]
     EEC1_EMS: [12043×7 timetable]
     EEC2_EMS: [4817×10 timetable]
      ET1_EMS: [240×6 timetable]
    HOURS_EMS: [240×2 timetable]
      LFC_EMS: [480×2 timetable]
         SERV: [240×6 timetable]
     TCO1_TCO: [4817×14 timetable]
     VDHR_EMS: [240×2 timetable]
       VI_EMS: [24×1 timetable]
       VW_SSC: [240×4 timetable]

signalTimetables.EEC1_EMS
ans=12043×7 timetable
       Time        EngDemandPercentTorque    EngStarterMode    SrcAddrssOfCtrllngDvcForEngCtrl    EngSpeed    ActualEngPercentTorque    DriversDemandEngPercentTorque    EngTorqueMode
    ___________    ______________________    ______________    _______________________________    ________    ______________________    _____________________________    _____________

    0.27057 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
    0.29057 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
    0.31057 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
    0.33057 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
    0.35115 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
    0.37057 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
    0.39057 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
    0.41057 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
    0.43057 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
    0.45115 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
    0.47057 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
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    0.53057 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
    0.55115 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
    0.57057 sec             130                    15                        255                    250                130                           130                      15      
      ⋮

为了可视化感兴趣的信号,可以绘制信号时间表中的变量随时间变化的图,以便进一步分析。对于此示例,请查看来自 EEC1_EMS PG 的 EngineSpeed 信号。

plot(signalTimetable1.Time, signalTimetable1.EngSpeed, "r")
title("{\itEngineSpeed} signal from {\itEEC1\_EMS} PG", "FontWeight", "bold")
xlabel("Timestamp")
ylabel("Engine Speed")

关闭文件

通过从工作区中清除 DBC 文件的变量,关闭对该 DBC 文件的访问。

clear canDB