Matlab编程技巧：导入A2L文件

本文研究如何通过Matlab脚本导入A2L文件，并将A2L文件的一些信息写入表格中。

1 A2L文件

做汽车控制器开发的同行肯定对A2L文件不会陌生，通过A2L文件可以进行数据采集和标定。A2L文件的格式符合ASAP2标准，格式可以参照ASAP2标准手册。

2 A2L文件的解析

A2L文件也是文本文件，只要知道了其中的书写规则（ASAP2标准），就可以通过Matlab中的fopen之类的函数打开，并用正则表达式提取字符串信息。但是在实际工作中，这种“造轮子”的做法不但付出了时间成本，而且很容易出错。

实际上，Matlab软件已经很贴心地帮我们做好了封装，可以直接调用函数导入A2L文件信息。

博主通过Simulink生成了一个包含两个观测量（MEASUREMENT）的A2L文件untitled.a2l。

如果要获取这个A2L中的这两个观测量信息，首先在Matlab命令行输入xcpA2L函数：

>> a2lfile = xcpA2L('untitled.a2l')

a2lfile = 

  A2L - 属性:

                 FileName: 'untitled.a2l'
                 FilePath: 'E:\学习\博客\Simulink代码生成\ASAP2\untitled_ert_rtw\untitled.a2l'
                SlaveName: 'ModuleName'
        ProtocolLayerInfo: []
                  DAQInfo: []
    TransportLayerCANInfo: []
    TransportLayerUDPInfo: []
    TransportLayerTCPInfo: []
                   Events: {}
             Measurements: {'Signal1'  'Signal2'}
          Characteristics: {}
                EventInfo: []
          MeasurementInfo: [2×1 containers.Map]
       CharacteristicInfo: [0×1 containers.Map]
                 AxisInfo: [0×1 containers.Map]
            RecordLayouts: [45×1 containers.Map]
             CompuMethods: [2×1 containers.Map]
                CompuTabs: [0×1 containers.Map]
               CompuVTabs: [0×1 containers.Map]

Matlab就会返回一个A2L对象a2lfile，其中包含了这个A2L中的许多重要信息，比方说Measurements这个成员里，是两个观测量 {‘Signal1’ ‘Signal2’}的元胞数组。

如果想要获取观测量Signal1的更多信息，则只要使用getMeasurementInfo函数，将之前的A2L对象和观测量作为第一和第二个参数传入：

>> info = getMeasurementInfo(a2lfile,'Signal1')

info = 

  Measurement - 属性:

             Resolution: 0
               Accuracy: 0
            LocDataType: 'FLOAT64_IEEE'
                   Name: 'Signal1'
         LongIdentifier: ''
             ECUAddress: 0
    ECUAddressExtension: 0
             Conversion: [1×1 xcp.CompuMethodRational]
              Dimension: 1
             LowerLimit: -1.7000e+308
             UpperLimit: 1.7000e+308
                BitMask: []

这里就会返回出输出类型、最大最小值等属性，以及非常关键的ECUAddress地址信息。这里地址为零时因为该A2L文件中的地址还没有通过elf文件或者map文件更新进去。

3 将A2L信息导入表格

这一章节会通过一个完整的脚本将A2L中的观测量和标定量导入表格中，其他的属性，类似于轴信息的导入，可以举一反三。

3.1 A2L中的变量信息

在第2章的基础上，给A2L文件中再加上一个标定量Parameter1，也就是包含了如下三个观测量或标定量。

A2L文件中的部分信息：

	/begin CHARACTERISTIC
      /* Name                   */      Parameter1  
      /* Long Identifier        */      ""
      /* Type                   */      VALUE 
      /* ECU Address            */      0x0000 /* @ECU_Address@Parameter1@ */ 
      /* Record Layout          */      Scalar_FLOAT32_IEEE 
      /* Maximum Difference     */      0 
      /* Conversion Method      */      untitled_CM_single 
      /* Lower Limit            */      -3.4E+38 
      /* Upper Limit            */      3.4E+38
    /end CHARACTERISTIC
    
    
    
    /begin MEASUREMENT
      /* Name                   */      Signal1
      /* Long identifier        */      ""
      /* Data type              */      UBYTE
      /* Conversion method      */      untitled_CM_uint8
      /* Resolution (Not used)  */      0
      /* Accuracy (Not used)    */      0
      /* Lower limit            */      0
      /* Upper limit            */      255
      ECU_ADDRESS                       0x0000 /* @ECU_Address@Signal1@ */
    /end MEASUREMENT
    
    
    /begin MEASUREMENT
      /* Name                   */      Signal2
      /* Long identifier        */      ""
      /* Data type              */      UWORD
      /* Conversion method      */      untitled_CM_ufix16_En6
      /* Resolution (Not used)  */      0
      /* Accuracy (Not used)    */      0
      /* Lower limit            */      0
      /* Upper limit            */      1023.984375
      ECU_ADDRESS                       0x0000 /* @ECU_Address@Signal2@ */
    /end MEASUREMENT

3.2 Matlab脚本

完整的脚本如下：

function ImportA2L()
%% 弹窗选择A2L文件
[file,path] = uigetfile('*.a2l','请选择A2L文件');
A2L_Path = fullfile(path,file);% A2L文件绝对路径

%% 导入A2L文件
a2lfile = xcpA2L(A2L_Path);% A2L对象
MeasurementsName_Cell = a2lfile.Measurements;% 观测量集合
CharacteristicsName_Cell = a2lfile.Characteristics;% 标定量集合

%% 获取属性信息，写入单元数组
Measurements_Cell = {'Name','DataType','Lower','Upper','ECUAddress'};% 观测量工作表内容
Characteristics_Cell = {'Name','Lower','Upper','ECU_ADDRESS'};% 标定量工作表内容
for i = 1:length(MeasurementsName_Cell)% 循环处理观测量
    info = getMeasurementInfo(a2lfile,MeasurementsName_Cell{i});
    NextRow = size(Measurements_Cell,1)+1;% 获取下一行行数
    Measurements_Cell{NextRow,1} = MeasurementsName_Cell{i};
    Measurements_Cell{NextRow,2} = info.LocDataType;
    Measurements_Cell{NextRow,3} = num2str(info.LowerLimit);
    Measurements_Cell{NextRow,4} = num2str(info.UpperLimit);
    Measurements_Cell{NextRow,5} = ['0x',dec2hex(info.ECUAddress)];
end

for i = 1:length(CharacteristicsName_Cell)
    info = getCharacteristicInfo(a2lfile,CharacteristicsName_Cell{i});
    NextRow = size(Characteristics_Cell,1)+1;
    Characteristics_Cell{NextRow,1} = CharacteristicsName_Cell{i};
    Characteristics_Cell{NextRow,2} = num2str(info.LowerLimit);
    Characteristics_Cell{NextRow,3} = num2str(info.UpperLimit);
    Characteristics_Cell{NextRow,4} = ['0x',dec2hex(info.ECUAddress)];
end

%% 将数组写入表格
Excel_Path = strrep(A2L_Path,'.a2l','.xlsx');% 表格与A2L同名同路径
xlswrite(Excel_Path,Measurements_Cell,'Measurements');
xlswrite(Excel_Path,Characteristics_Cell,'Characteristics');
end

这部分脚本比较简单，根据注释也能看懂，博主也就不做过多的解释了。

3.3 导出表格

最终的效果是，在A2L路径下生成一个同名的表格文件，里面的两个工作表中分别包含了标定量和观测量信息。

4 ASAP2 Tool-Set工具

博主工作中有许多处理A2L文件的场景，但是Matlab中关于处理A2L的函数并不多。Vector公司的ASAP2 Tool-Set工具就涵盖了处理A2L文件的各种场景，所以在本文中顺便介绍一下。博主会经常用到以下机中功能：

1. ASAP2Creator可以通过特定的C语言注释格式，生成A2L文件，经常用于手写代码定义的观测量和标定量的A2L生成；
2. ASAP2Merger可以把MasterA2L和SlaveA2L合并成一个A2L，例如供应商提供的MasterA2L和OEM的模型生成的A2L合并起来；
3. ASAP2Updater可以把elf或者Map文件中的地址更新到空地址的A2L中，Matlab中也有函数可以实现该功能；
4. ASAP2Modifier可以修改A2L文件，工作中常用的场景是把A2L中保密的观测量删除掉，再把删减的A2L发送给外部公司；

另外，该工具全面支持命令行调用，也就是说可以通过Matlab脚本调用实现自动化。

5 总结

通过Matlab封装好的函数导入A2L中的一些信息不算很困难，只需要按照实际需要灵活使用即可。

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