使用Kvaser的虚拟驱动 – 初级水平教程 #2: 应用一个J1939 DBC文件和用CanKing编写一个简单的测试脚本

在上一篇博客中，我介绍了一些可从Kvaser网站免费下载的软件，并举例说明了当你在家里时，如何使用这些工具学习CAN理论，进行CAN开发和测试项目。这并不需要其他硬件，只需要一台电脑。主要的软件工具是Kvaser CanKing 和 Kvaser Driver for Windows。

我们在上一篇博客中所做的是，在安装Kvaser Driver for Windows时创建的两个虚拟CAN通道之间发送随机数据。我们随机选择了地址，并让程序选择了一些随机数据。今天，我们将探索如何借助我们已得到的这个基础，学习SAE J1939的CAN帧格式形成，和建立一个测试应用程序的方法。现在，我们将继续使用与驱动程序一起安装的两个虚拟CAN通道。

如果你想在继续阅读此博客之前做一些准备，请查看Kvaser.com 网站上的 CAN Basics基本知识，或访问此链接 https://www.kvaser.com/course/can-basics-training-a-practical-introduction-to-the-can-bus/ ，观看CAN协议视频教程。你还可以查看Kvaser.com网站上的博客 An Introduction to J1939 and DBC Files。

在我展开此博客时，为了跟踪实际数据，你需要有一个.dbc文件，以加载到CanKing中，或者你需要创建一个.dbc文件。使用Kvaser Database Editor(数据库编辑器) 3创建一个仅用于几个CAN报文和信号的.dbc文件并不困难，Kvaser Database Editor 3可在https://www.kvaser.com/download/免费下载。本博客将不介绍如何创建.dbc文件。

从使用2个CAN通道模板打开Kvaser CanKing开始，如本系列博客的第一篇博客中所示，然后像以前一样转到View ，并将History List窗口和Times Transmission窗口添加到你的桌面。创建CAN报文会是最复杂的部分，所以我们将从我最近一篇关于J1939工具的博客里复制的报文开始。下面是我将使用的原始报文：

这是在CanKing中接收到的报文模式，称为Electronic Engine Controller（电动引擎控制器） 1报文，标识为PGN 61444。我们将在此报文中处理的信号是Engine Speed（引擎转速），标识为SPN 190。为此，我们首先需要将此报文分解为标识符和数据段。

要了解如何创建上面显示的J1939 数据中的标识，请参见下面链接CAN Protocol Tutorial, Higher Layer Protocols – CAN总线协议教程，高级协议， J1939协议简介:

https://www.kvaser.cn/about-can/higher-layer-protocols/j1939-introduction/.

这是一个29位的扩展标识符，所以我们可以从此帧的信息中知道下列内容，如CanKing中所显示的:

优先权位 = 3

保留位和数据页位 = 0

参数组号码 – PGN = 0x0F004

源地址 = 0

将所有这些信息组合成一个29位标识符，并以十六进制格式显示，这样我们就得到0CF00400，因此将其插入报文方框中的

如果你不容易理解我是如何从CanKing中的位数显示得出这个十六进制数的，请从右边的源地址开始，然后从右到左排。请记住，标识符必须是29位，即七个半字节加上左边的一个额外位。优先权位让它变得困难，因为它横跨第7和第8半字节。优先权位为3的帧，如本帧，总是以0C开头，和有0Cxxxxxx格式，而优先权位为6的帧具有18xxxxxx格式，优先权位为7的帧将为1Cxxxxxx。

下一步，我们知道数据长度码 (DLC) 是 8，所以在DLC一栏中输入这个数字。

这八个数据字节显示在上面的CanKing 栏里，60 7D 84 50 14 00 F0 84，所以将它们输入字节 0 到7，从左向右读取。最后结果是如下所示的CAN 报文，标识符和数据已输入，已准备好发送:

CAN标识符栏中，在末尾加上一个小“x”代表扩展标识符格式。见下图。

下一步，我们需要上传一个.dbc 文件，来说明我们准备发送的数据。我有一个为此类操作创建的部分J1939 dbc 文件，所以我将把此文件上传到CanKing 。为了给CanKing上传一个.dbc文件，去Select Formatters（选择格式程序）对话框，激活和选择J1939 Formatter。你可以双击J1939 Formatter 以打开Select Databases（选择数据库）对话框，如下所示。

在这个对话框中，你可以看到我已经把一个.dbc文件上传到CAN 2。我还选择了我需要使用的数据显示设置。由于我们计划从CAN 1发送报文，用CAN 2接收它，所以这里是我们要使用.dbc文件解码报文的地方。我们现在准备好测试我们的系统了。在Kvaser CanKing方框中选择Start Run，然后在CAN Message 1栏中单击Send。如果一切设置正确，你的Output Window（输出窗口）现在应该显示如下：

这个输出窗口显示四行数据，加上该报文中的所有信号，这些信号是由上传到CAN 2中的每个.dbc文件解码。我们知道数据在CAN 1上传输，在CAN 2上接收和解码。我们看到四行数据的原因是我们在Select Formatter框中选择了两个格式化程序，Standard Text Formatter（标准文本格式化程序）和J1939 Formatter。每个格式化程序生成一行用于传输数据，另一行用于接收数据。从顶部开始，第一行显示Standard Text Formatter传输行。下面是J1939 Formatter传输行，由于我们没有将.dbc文件上传到CAN 1中，因此它无法解码此数据，只将其显示为原始十六进制数。第三行显示Standard Text Formatter 接收行，它看起来就像Standard Text Formatter 传输行一样。第四行是重要的一行，显示J1939 Formatter接收行，具备报文中所有解码的信号并显示它们。以下是解码后的信号及它们的值：

为了总结我们到目前为止所做的工作，我们在CAN Message 1格式化程序框中人工创建了一个J1939 Electronic Engine Controller 1报文，上传一个J1939.dbc文件到CAN 1中，通过Kvaser驱动程序中的虚拟CAN总线发送和接收该报文，并通过该.dbc文件给该报文解码。

下一步是让所有这些数据操作变得更加实际。我将在这个程序中识别Engine Speed (引擎转速)信号，然后在许多报文中操作它来创建一个模拟引擎转速加速。我将在History List (历史记录)框中得到此数据，然后使用Timed Transmission (定时传输)框将其作为持续变化的引擎转速回放。这方面的一个实际应用是在一个测试过程中，这时你希望在模拟环境中控制引擎转速，并使用此方式测试不同设备的响应。你可以在这里创建并测试它，然后使用History List窗口中的Save功能，保存此测试并在以后运行，以测试不同应用程序的反应。你还可以稍后通过Kvaser硬件适配器运行此测试，并测试同一CAN总线上每一个设备反应。你在虚拟设备上创建和测试的任何信号都可以通过Kvaser适配器获取，并且可被传输到你需要送达的任何设备。

我们从J1939DA知道，字节D3和D4是Engine Speed(引擎转速)信号，而D4是MSB(最重要的字节)。依据下列步骤创建一个引擎转速加速测试信号：

1. 右键点击History List框，然后选择Clear。
2. 在Kvaser CanKing框中点击Stop，然后点击Start Run来开始一次新运行。这将重置计时器场。
3. 在CAN Message 1栏点击Send一次，这将把一个报文放入History List。
4. 将CAN Message 1栏的Byte 4从$14 改到 $15，并再次点击。
5. 以你想要的次数，重复此操作，以产生一个引擎加速历史。
6. 当你得到了你需要的数据，点击History List 框中的Save，并选择一个存放位置和文件名。

下面是一个我的History List框，其中引擎转速RPM(每分钟转速)从650 到1738。

你可以使用此手动方法操作一个.dbc文件中描述的大多数CAN数据，如果你能访问该.dbc文件。如果你要处理的信号是使用Transport Protocol的较大报文的一部分，则此操作将变得非常困难。

Kvaser有许多合作伙伴公司提供功能强大的CAN分析和模拟软件，那些软件的功能比我在这里演示的要强大得多。这些公司及其产品可以在www.kvaser.com网站， 软件中心 – System Development – 软件技术合作伙伴页面上看到。我在这里展示的工具对于学习CAN以及进行一些简单的模拟和验证操作很有帮助。我希望这个博客对你正在做的工作有帮助。请继续关注本系列的更多内容！