【汽车ECU电控数据管理篇】A2L文件格式解析篇章

一、什么是A2L文件

A2L文件是汽车电子领域中用于定义 ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元）标定和测量数据的标准文件格式。它基于 ASAP2（Automotive Standard for Calibration and Measurement）标准，用于描述 ECU 中的变量、数据类型、存储结构、计算方法等信息。A2L 文件是标定工程师与 ECU 之间沟通的桥梁，使得标定工程师可以通过上位机软件（如 INCA、CANape）对 ECU 进行标定和测量。A2L是一个描述文件唯独没有变量的值。

二、A2L文件总体结构

以下展示的是A2L的文件框架，以及内部的格式标签。

三、A2L文件标签解析

下面我们来按照文件格式来解析每一个标签的作用。

3.1 ASAP2_VERSION 标签

该版本号有两个uint数,表示为VersionNo 主版本号 和UpgradeNo 表示升级号(版本号的小数部分)。

// ASAP2_VERSION VersinNo UpgradeNo
ASAP2_VERSION  1 60

3.2 Project 标签

一个A2L文件中必须包含一个Project.包含了项目信息。一般一个A2L中也就包含一个项目。

/begin PROJECT *****/begin HEADER/end HEADER/begin MODULE/end MODULE
/end PROJECT

3.2.1 Header 标签

HEADER包含Comment（描述信息），VERSION（版本，最多MAX_STRING个字符）和PROJECT_NO（项目号，最多MAX_IDENT个字符）是可选的。

/begin HEADER "" //描述信息VERSION    "" //版本PROJECT_NO     //项目号/end HEADER

3.2.2 Module 标签

MODULE关键字描述一个完整的ECU或设备，包括所有可标定和测量的对象、转换方法和功能。为此，需要增加ECU接口相关参数的格式说明。

/begin MODULE modulename "this is moudles"
/end MOUDLE

3.2.2.1 A2ML 标签

主要是接口相关参数的格式说明，比如DAQ,DAQ event，传输层命令等数据类型大部分是定义的类型，数组结构.一般我这边是用不到，如果需要的同学可以自己进行查看。

/begin A2MLstruct Protocol_Layer {}；struct Daq{(block "DAQ_LIST" struct { });(block "EVENT" struct { });};taggedunion Daq_Event { }; struct Pag {};struct Pgm {};struct Segment {};taggedstruct Common_Parameters { };struct CAN_Parameters { };struct TCP_IP_Parameters { };struct UDP_IP_Parameters { };struct buffer { };struct FLX_Parameters { };
/end A2ML

3.2.2.2 MOD_COMMON 标签

主要定义对其格式，但是有一个非常重要的字节序的定义，这个影响数据解析是从高位到低位还是低位到高位。

  /begin MOD_COMMON ""BYTE_ORDER /end MOD_COMMON

3.2.2.3 MOD_PAR 标签

内存的管理，每个内存段的分配；还有一些系统常量定义

/begin MOD_PAR "---"VERSION "---"ADDR_EPK 0x94403C8EPK "---"CUSTOMER_NO "---"USER "---"PHONE_NO ""ECU "---"CPU_TYPE "---"/begin MEMORY_SEGMENT Pst8FC0000 "" RESERVED FLASH INTERN 0x8FC0000 0x20 -1 -1 -1 -1 -1 /end MEMORY_SEGMENT
/end MOD_PAR

3.2.2.4 IF_DATA 标签

接口信息定义，主要是XCP协议的一些信息，比如DAQlist定义，CAN配置信息等等，数据传输，开发XCP协议的基本参数都可以从中获取.目前在解析过程中不怎么用。

3.2.2.5 FUNCTION 标签

将软件程序更加功能分成不同模块，每个模块是一个function，每个function下面包含一堆程序，这里面有标定量也有测量量

/begin FUNCTIONCan""/begin DEF_CHARACTERISTICCHARACTERISTIC_1 CHARACTERISTIC_2/end DEF_CHARACTERISTIC/begin LOC_MEASUREMENT/end LOC_MEASUREMENTFUNCTION_VERSION    "33.24.0"/end FUNCTION

3.2.2.6 Characteristic 标签(重要处理标签)

用途：CHARACTERISTIC 块用于定义标定变量，这些变量是可以被标定的参数。标定变量通常用于调整 ECU（电子控制单元）的行为，例如发动机控制、变速箱控制等。

包含的信息：

名称：变量的名称。
地址：变量在 ECU 内存中的地址。
长度：变量的长度（以字节为单位）。
计算公式：用于将原始值转换为物理值的计算方法。
精度：变量的精度。
最大值和最小值：变量的取值范围。

/begin CHARACTERISTIC/* Name               */  K_CheckStatus_flag/* Long Identifier    */  "description"/* Type               */  VALUE/* Memory Address     */  0/* Record Layout      */  Scalar_BOOLEAN/* Maximum Difference */  0/* Conversion Method  */  COMPU_METHOD_0/* Lower Limit        */  0.0/* Upper Limit        */  1.0
/end CHARACTERISTIC

CHARACTERISTIC 得类型包括（标定电控数据系统主要处理的数据）

类型	描述
ASCII	表示一个 ASCII 字符串，用于存储文本信息
CURVE	表示一维曲线，包含一个坐标轴（`AXIS_DESCR`），用于定义一维查表或函数
MAP	表示二维映射，包含两个坐标轴（`AXIS_DESCR`），用于定义二维查表或函数
CUBOID	表示三维数据块，包含三个坐标轴（`AXIS_DESCR`），用于定义三维查表或函数
CUBE_4	表示四维数据块，包含四个坐标轴（`AXIS_DESCR`），用于定义四维查表或函数
CUBE_5	表示五维数据块，包含五个坐标轴（`AXIS_DESCR`），用于定义五维查表或函数
VAL_BLK	表示一个值块，包含多个值。用于定义一组连续的标定值，例如一个数组或块数据。
VALUE	表示一个单一的标定值，没有坐标轴

3.2.2.7 MEASUREMENT 标签

用途：MEASUREMENT 块用于定义测量变量，这些变量是可以被测量的参数。测量变量通常用于监控 ECU 的运行状态，例如传感器数据、系统状态等。
包含的信息：
- 名称：变量的名称。
- 地址：变量在 ECU 内存中的地址。
- 数据类型：变量的数据类型（例如 UBYTE、FLOAT32_IEEE 等）。
- 计算公式：用于将原始值转换为物理值的计算方法。
- 精度：变量的精度。
- 最大值和最小值：变量的取值范围。
```
/begin MEASUREMENT/* Name               */  V_DEMO2_flag/* Long Identifier    */  "description"/* Data Type          */  UBYTE/* Conversion Method  */  COMPU_METHOD_0/* Lower Limit        */  0.0/* Upper Limit        */  1.0ECU_ADDRESS               0
/end MEASUREMENT
```

3.2.2.8 COMPU_METHOD标签

计算方式，数据的转化关系，有以下几种，其中用的最多的是方程y=ax+b，a和b是定义的系数；还有枚举定义等

选项	描述
NO_COMPU_METHOD	无转换
IDENTICAL	1:1转换
LINEAR	线性转换
RATIONAL	有理式转换
FORMULA	方程式转换
NUMBERIC TABLE	数值表转换
VERBAL TABLE	字符表转换
M_LINEAR	自定义转换

/begin  COMPU_METHODAUTOSAR_CanSM_CompuMethods_CanSM_TimerStateType_Enum_comp"Computation method for the enum CanSM_TimerStateType"TAB_VERB"%10.5""noUnit"COMPU_TAB_REF AUTOSAR_CanSM_CompuMethods_CanSM_TimerStateType_Enum_compREF_UNIT AUTOSAR_CanSM_Units_NoUnit/end COMPU_METHOD

3.2.2.9 RECORD_LAYOUT标签

定义了数据的类型，在处理Characteristic变量时需要把其数据转换成对应的数据类型byte位

数据类型	描述（在HEX文件中数据所占的字节数）
UBYTE	1字节无符号整型
SBYTE	1字节有符号整型
UWORD	2字节无符号整型
SWORD	2字节有符号整型
ULONG	4字节无符号整型
SLONG	4字节有符号整型
A_UINT64	8字节无符号整型
A_INT64	8字节有符号整型
FLOAT32_IEEE	4字节浮点型
FLOAT64_IEEE	8字节浮点型

/begin RECORD_LAYOUT    Scalar_UBYTEFNC_VALUES        1 UBYTE COLUMN_DIR DIRECT/end RECORD_LAYOUT

3.2.2.10 GROUP标签

，用于将标定变量和测量变量按照一定的逻辑组织起来，通常在上位机中形成一个下拉菜单，方便用户选择变量。

组织变量：group 可以将标定变量和测量变量按照功能模块或其他逻辑进行分类，使得用户可以更方便地管理和选择变量。
可选性：group 是可选的，不是必须的。

3.2.2.11 axis_pts标签

该块用来定义数组或查表变量对应的轴的类型，它将被RECORD_LAYOUT块来引用，一个ECU里边可以有很多种不同的轴类型，用于实现查表和插值。一般在变量取值过程中X、Y轴的轴数据根据这里进行读取。

/begin AXIS_PTSACCtl_nEpmNEng_AX"Group sampling point for curves (engine speed)"0x94A111Epm_nEngRB_Axis_S632.50EngN4-16.0016.50FORMAT "%8.2"EXTENDED_LIMITS -16.00 16.50DEPOSIT ABSOLUTE/end AXIS_PTS

3.2.2.12 compu_vtab标签

compu_vtab 用于定义原始值和物理值的映射关系，通常应用于枚举变量。这种映射关系可以帮助将原始值转换为更易于理解和使用的物理值。

定义映射关系：compu_vtab 定义了原始值和物理值之间的映射关系，例如将数字 0 映射为 "false"，数字 1 映射为 "true"。
引用方式：compu_vtab 通常被 compu_method 引用，通过 COMPU_TAB_REF 关键字指定。


/begin COMPU_VTABAUTOSAR_CanIf_C"Computation method for enum type "TAB_VERB50 "CANIF_CS_UNINIT"1 "CANIF_CS_STOPPED"2 "CANIF_CS_STARTED"3 "CANIF_CS_SLEEP"4 "CANIF_CS_MAXMODE"
/end COMPU_VTAB