背景

随着现代汽车电子技术的不断发展，车辆电气化程度持续提升，内部的控制器数量显著增加，导致汽车总线网络日益复杂，对网络的灵活性和高效性提出了更高要求。尤其是在基于多个网段的CAN网络平台上，不同网段间的控制器需通过网关进行跨网段信号交互。

网关作为不同网络域之间的核心通信节点，其路由功能的开发依赖于网关路由表的设计与配置。然而，传统手动配置路由表的方式不仅耗时且易出错，难以适应复杂多变的网络需求，影响通信效率和系统稳定性。

挑战

1. 通信协议差异性带来的兼容性问题

不同网段可能使用不同的通信协议（如标准帧与扩展帧、不同的波特率配置等），如何在路由表中准确描述这些差异并实现无缝的数据转发，是自动化生成的一大难点。

2. 网络拓扑复杂性带来的配置难度

随着网络节点数量的增加，控制器模块之间的通信路径呈指数级增长。手动维护庞大的路由表很容易出错，导致文件生成问题，严重影响通信的稳定性。

3. 开发效率与可维护性之间的矛盾

在整车开发周期中，网关路由表的频繁更新与版本管理成为一大挑战。手动配置难以保证一致性，且后期维护成本高，影响整体开发效率。

由Vector公司开发的DBC（DataBase for CAN）文件，是一种用于描述CAN网络通信协议的标准化数据库文件。其采用结构化文本形式，对CAN网络中的通信节点、消息帧、信号及其属性（包括名称、布局、范围、单位、发送/接收关系、注释等）进行系统性定义。该文件在CAN网络的开发、测试、诊断、仿真及数据分析中发挥关键作用，确保不同工具和开发团队对总线协议的理解保持一致，提升协作效率与系统兼容性。

网关路由表

在基于DBC文件的通信设计中，通常会配套使用Matrix通信矩阵，用于定义信号名称、节点信息、报文帧结构、数据长度、数据格式等关键参数。网关路由表不仅决定了数据在不同网络之间的转发路径，还直接影响通信效率、系统资源占用和整体网络的稳定性。网关路由表则是在多网段通信环境下，对各子网中信号的发送与接收节点进行匹配与分析，最终形成跨网络通信的数据路由规则。它是实现不同网络间信息互通的关键枢纽，为网关设备的数据转发与协议转换提供明确依据。

VisualXML网络总线设计工具——支持网关路由表一键生成，通过导入Matrix通信矩阵表格，自动拆分网络节点，将各个网段的网关控制器收/发信号自动进行比对分析，最终生成一份完整的网关路由报告。

方案介绍

1. 网关路由表的自动化生成

通过导入Matrix通信矩阵，软件可自动生成对应的网关路由表。

对于信号比对中发现的差异（Sig），将在下方的Output区域展示，并通过Warning提示提供参考信息，同时在表格中同步反映这些差异项。

此外，网段数量无限制，用户可选择多个网段组合，灵活导出所需的网关路由表。

（图1 Routing Table网关路由表生成）

2. 网关路由报告的生成与展示

网关路由报告包含以下几个部分：

• 封面页（Cover）：用于标识和展示报告的基本信息；

• 网关路由表（Routing Table）：表格左侧为源网段，右侧为目标网段，系统自动判断路由类型（消息路由/信号路由），并根据比对结果记录信号差异项，为后续分析提供参考依据；

• 原始表格对应的Msg列表：保留原始数据中的Msg列表，便于数据的追溯与查找，使信息更加清晰直观。

（图2 Routing Table网关路由表示例）

方案优势

1. 自动化生成，提升效率

软件支持通过导入Matrix通信矩阵自动生成网关路由表，避免了人工配置的繁琐与易错性，大幅提升了工作效率。

2. 信号差异实时比对与提示

对于通信矩阵中信号比对发现的差异项，软件会在Output区域显示，为表格问题定位和优化提供直观参考。

3. 灵活导出，支持多网段组合

用户可以根据需求选择多个网段组合导出路由表，满足多样化通信场景下的需求，增强实用性。

4. 结构化报告，便于查阅与分析

网关路由报告包括网关路由表和原始Msg列表，结构清晰，便于后续查阅与数据追溯，提升文档的可读性和有利于数据管理。

5. 保留原始数据关联性

保留原始表格对应的Msg列表，确保数据来源清晰，方便用户快速查找和核对信息，提升排查效率。

（图3 VisualXML软件界面-专家模式）

（图4 VisualXML软件界面-快速模式）

（图5 VisualXML产品家族）

功能介绍

1. Link File

支持快速导入文件，导入后表格内容可直接在软件中以可视化形式呈现，并且支持在线编辑与修改，提升数据处理效率和便捷性。

（图6 Project-Link File导入表格）

2. Check一致性检查

提供全面的一致性校验功能，确保数据的准确性和规范性：

• 校验内容涵盖节点名称、报文名称、数据类型等关键要素；并在表格中通过颜色标记错误项，直接呈现问题；

• 校验结果分为两个级别：

  Error（严重错误）：存在严重语法错误，需修正后才能进行导入导出操作；

  Warning（警告提示）：指出潜在问题和不规范处，作为提示信息，不影响数据的正常导入导出。

（图7 Project-Check检查功能）

3. Compare

Tool工具栏包含导出Compare报告功能。

1）灵活导出检查与对比结果：用户可通过右击Output显示窗口，单独导出检查/对比结果，并以Excel形式存储，方便进一步对数据库文件做分析。

（图8 Tools→Compare Excel对比）

2）全面的Compare Report生成

• 支持对比项Legend页生成，清晰展示对比项的详细信息与分类标识；

• 支持对比结果跳转定位，用户可快速定位至具体的差异点，大幅提升工作效率与使用体验。

（图9 Compare Report生成）

4. Export导出

1）多种格式导出：支持数据导出为Excel总表/DBC/LDF/Hex/ARXML等多种格式，满足不同场景下的使用需求；

2）格式互转：提供DBC、LDF和ARXML格式之间的相互转换功能，方便用户在不同格式间进行切换和使用；

3）网关路由表生成：能够根据各子网的CAN Matrix自动转换并生成网关路由表，简化了网关配置流程；

4）自定义模板支持：允许用户使用自定义的EXCEL模板，满足企业定制化需求。

（图10 Project→Expert导出）

5. BusLoad计算

检查通过后可自动对各节点Busload进行计算，并估算最优及最差情况的总线负载率；从而为总线网络设计提供可靠的参考依据。

（图11 BusLoad计算）

6. 网关路由表生成

根据指定网关，选择对应CANMatrix表格，生成网关路由表。

（图12 网关路由表生成——快速模式）

（图13 网关路由表生成——专家模式）