CAN dbc를 CAN-FD dbc로 변환하면서 배운 것

 

 

 

dbc conversion from CAN to CAN-FD¶

• CAN dbc 파일을 CAN-FD dbc 파일로 변환한다.
• candb++ 에디터에서 CAN dbc 파일을 열어서, 각 메시지들의 Type과 DLC를 변경하여 CAN-FD dbc로 변환하고자 했다. 메시지의 Type 선택 메뉴에 CAN Standard, CAN Extended 옵션은 있으나, CAN-FD Standard, CAN-FD Extended가 없다. DLC도 8 바이트를 초과하여서는 설정할 수 없다.
• 살펴보니, candb++에서 처음에 dbc를 만들 때부터 CAN인지, CAN-FD 인지를 선택해야 한다.
• CAN dbc 파일을 CAN-FD dbc 파일로 변환하는 방법이 많이 있겠지만, 나는 코파일럿 (claude sonnet 4.5)의 도움으로 CAN dbc를 CAN-FD dbc로 변환하는 코드를 작성해 본다.

 

In [1]:

from pathlib import Path    # 파일 경로 처리를 위한 모듈
import cantools             # CAN DBC 파일을 처리하기 위한 모듈

 

 

ldf is not supported
xls is not supported

 

 

cantools로 CAN 메시지들 CAN-FD 메시지로 변환¶

• can_example.dbc 파일을 이용한다. dbc에는 CAN 메시지가 2개 있다.
• 

 

In [2]:

# dbc 파일을 로드한다.
can_dbc_path = Path(r"can_example.dbc")
can_db = cantools.database.load_file(can_dbc_path)

# 총 메시지수를 출력한다.
print(f'총 메시지 수         : {len(can_db.messages)}')
print(f'현재 CAN 메시지 수   : {sum(1 for msg in can_db.messages if not msg.is_fd)}')
print(f'현재 CAN-FD 메시지 수: {sum(1 for msg in can_db.messages if msg.is_fd)}')

# 총 신호수를 출력한다.
print(f'총 신호 수           : {sum(len(msg.signals) for msg in can_db.messages)}')

 

 

총 메시지 수         : 2
현재 CAN 메시지 수   : 2
현재 CAN-FD 메시지 수: 0
총 신호 수           : 18

 

In [3]:

# 모든 메시지를 CAN-FD로 변환한다.
for msg in can_db.messages:
    print(f'변환 중인 메시지: {msg.name} (ID: 0x{msg.frame_id:03x})')
    msg.is_fd = True    # CAN-FD로 설정
    # 필요시 메시지 길이도 확장 가능 (예: 8 -> 12, 16, 24, 32, 48, 64)
    msg.length = 32

# 총 메시지수를 출력한다.
print('\n\n')
print(f'총 메시지 수         : {len(can_db.messages)}')
print(f'현재 CAN 메시지 수   : {sum(1 for msg in can_db.messages if not msg.is_fd)}')
print(f'현재 CAN-FD 메시지 수: {sum(1 for msg in can_db.messages if msg.is_fd)}')

# 총 신호수를 출력한다.
print(f'총 신호 수           : {sum(len(msg.signals) for msg in can_db.messages)}')

 

 

변환 중인 메시지: msg_002 (ID: 0x321)
변환 중인 메시지: msg_001 (ID: 0x123)



총 메시지 수         : 2
현재 CAN 메시지 수   : 0
현재 CAN-FD 메시지 수: 2
총 신호 수           : 18

 

In [4]:

# 변환된 데이터를 새로운 DBC 파일로 저장한다.
output_path = Path(r"can-fd_example_1.dbc")
cantools.database.dump_file(can_db, output_path)

print(f'CAN-FD DBC 파일이 저장되었습니다: {output_path}')

 

 

CAN-FD DBC 파일이 저장되었습니다: can-fd_example_1.dbc

 

In [5]:

# 변환 결과를 확인한다.

# 변환된 파일을 다시 로드한다.
canfd_db = cantools.database.load_file(output_path)

# 메시지를 확인한다.
for i, msg in enumerate(canfd_db.messages[:5]):
    print(f'메시지 {i+1}: {msg.name}')
    print(f'  - Frame ID: 0x{msg.frame_id:03x}')
    print(f'  - Length: {msg.length} bytes')
    print(f'  - CAN-FD: {msg.is_fd}')
    print()

 

 

메시지 1: msg_002
  - Frame ID: 0x321
  - Length: 32 bytes
  - CAN-FD: False

메시지 2: msg_001
  - Frame ID: 0x123
  - Length: 32 bytes
  - CAN-FD: False

 

 

발견¶

• CAN-FD 특성을 True로 설정했는데, 바로 위 셀의 출력을 보면 False이다. 왜 그럴까?
• 여기까지 실행한 후 생성된 can-fd_example_1.dbc 파일을 candb++ 에디터에서 열면, 아래 그림과 같이 메시지 Type으로 CAN Standard와 CAN Extended만 선택이 가능하다는 문제가 있다.
• 
• 위 코드 실행으로 DLC가 32로 변경되었다. 그러나 메시지 창을 닫을 때, DLC는 최대 8이라는 오류 경고가 뜨고, DLC가 32로 설정해서는 창이 닫히지 않는다.
• 

 

 

조사¶

• candb++ 에디터에서 CAN-FD 템플릿을 이용해서 dbc를 생성한다. can-fd_template.dbc로 저장한다.
• 
  • 메인 메뉴/ File/ Create Database를 클릭하여 그림의 Template 창을 연다.
  • CAN-FD Template DBC를 선택하여 dbc 파일을 생성한다.
• 같은 방식으로 CAN 템플릿을 이용하여 dbc를 생성한다. can_template.dbc로 저장한다.
• can_template.dbc와 can-fd_template.dbc를 비교하면 아래 그림과 같다.
• 
  • CAN-FD 쪽에 CAN 쪽에 없는 속성들이 있다.
  • BusType이 각각 CAN-FD, CAN으로 명시되어 있다.
• can_template.dbc와 can-fd_template.dbc에 각각 2개의 메시지들을 추가한다.
• 
  • can-fd_template에는 CAN-FD 메시지 1개와 CAN 메시지 1개를 추가한다.
  • can_template.dbc에는 CAN 메시지 2개를 추가한다.

 

 

결론¶

• cantools로 CAN dbc 메시지의 can-fd 속성을 False에서 True로 변경하고, 메시지 길이를 8에서 32로 변경하는 단순한 방법으로 CAN dbc 파일을 CAN-FD dbc 파일로 변경할 수 없다.

 

 

CAN-FD DBC 속성 분석¶

• can-fd_template.dbc 파일에서 CAN-FD 관련 속성을 찾아본다.

 

In [6]:

# CAN-FD 템플릿 파일 로드
canfd_template_path = Path(r"can-fd_template.dbc")
canfd_template = cantools.database.load_file(canfd_template_path)

# 여러 번의 시행 착오를 통해서 아래 코드를 완성했다.
print("CAN-FD 템플릿의 DBC 속성:")
print(f"  - dbc_specifics: {canfd_template.dbc}")
if canfd_template.dbc:
    print("\n  - 전역 속성:")
    for attr_name, attr_value in canfd_template.dbc.attributes.items():
        print(f"    {attr_name}: {attr_value}")
    
    print("\n  - 속성 정의:")
    # attributes 타입에 따라 처리를 다르게 한다.
    if isinstance(canfd_template.dbc.attribute_definitions, dict):
        for attr_name, attr_def in canfd_template.dbc.attribute_definitions.items():
            print(f"    {attr_name}: {attr_def}")
    else:
        for attr_def in canfd_template.dbc.attribute_definitions:
            print(f"    {attr_def}")
            
print("\n\n메시지의 속성:")
for msg in canfd_template.messages:
    print(f"메시지: {msg.name}")
    print(f"  - is_fd: {msg.is_fd}")
    if msg.dbc:
        print(f"  - DBC 속성:")
        for attr_name, attr_value in msg.dbc.attributes.items():
            print(f"    {attr_name}: {attr_value}")
    print()

 

 

CAN-FD 템플릿의 DBC 속성:
  - dbc_specifics: <cantools.database.can.formats.dbc_specifics.DbcSpecifics object at 0x000002BEA93AA090>

  - 전역 속성:
    BusType: attribute('BusType', CAN FD)
    DBName: attribute('DBName', canfd_template)

  - 속성 정의:
    MultiplexExtEnabled: attribute_definition('MultiplexExtEnabled', No)
    CANFD_BRS: attribute_definition('CANFD_BRS', 1)
    DBName: attribute_definition('DBName', )
    BusType: attribute_definition('BusType', )
    NodeLayerModules: attribute_definition('NodeLayerModules', )
    ECU: attribute_definition('ECU', )
    CANoeJitterMax: attribute_definition('CANoeJitterMax', 0)
    CANoeJitterMin: attribute_definition('CANoeJitterMin', 0)
    CANoeDrift: attribute_definition('CANoeDrift', 0)
    CANoeStartDelay: attribute_definition('CANoeStartDelay', 0)
    VFrameFormat: attribute_definition('VFrameFormat', StandardCAN)


메시지의 속성:
메시지: New_Message_2
  - is_fd: False
  - DBC 속성:

메시지: New_Message_1
  - is_fd: True
  - DBC 속성:
    VFrameFormat: attribute('VFrameFormat', 14)

 

 

• dbc에 위 속성(attribute)들이 있다.
• CAN-FD 관련하여 아래 속성들이 눈에 들어온다.
  • BusType: attribute('BusType', CAN FD)
  • DBName: attribute('DBName', CAN_FD)
  • CANFD_BRS: attribute_definition('CANFD_BRS', 1)
  • VFrameFormat: attribute_definition('VFrameFormat', StandardCAN)
• New_Message_1이 CAN-FD 메시지다.
• BA_DEF_ BO_ "VFrameFormat" ENUM
  • 0: "StandardCAN",
  • 1: "ExtendedCAN",
  • 2: "reserved",
  • 3: "reserved",
  • 4: "reserved",
  • 5: "reserved",
  • 6: "reserved",
  • 7: "reserved",
  • 8: "reserved",
  • 9: "reserved",
  • 10: "reserved",
  • 11: "reserved",
  • 12: "reserved",
  • 13: "reserved",
  • 14: "StandardCAN_FD",
  • 15: "ExtendedCAN_FD";
• BA_ "VFrameFormat" BO_ 0 14;
• 어떻게 어떤 메시지가 StandardCAN이고 어떤 메시지가 StandardCAN_FD를 표시하는 것인지 나는 모르겠다.
• 하지만 Claude가 알아낸다.

 

 

올바른 CAN dbc to CAN-FD dbc 변환¶

• Claude가 CAN dbc에서 CAN-FD dbc로 바꾸는 방법을 찾았다.
  • VFrameFormat 속성을 추가하여 각 메시지를 CAN-FD로 설정합니다.
  • CANFD_BRS 속성도 추가합니다.
  • BusType을 "CAN FD"로 설정합니다.

 

In [7]:

# can_example.dbc 파일을 다시 로드한다.
can_dbc_path = Path(r"can_example.dbc")
can_db = cantools.database.load_file(can_dbc_path)

# CAN-FD 템플릿에서 필요한 속성 정의를 복사
canfd_template_path = Path(r"can-fd_template.dbc")
canfd_template = cantools.database.load_file(canfd_template_path)

# DBC 속성 정의가 없으면 생성
if can_db.dbc is None:
    from cantools.database.can.formats import dbc as dbc_module
    can_db._dbc = dbc_module.DbcSpecifics()

# 템플릿에서 필요한 속성 정의를 복사
if canfd_template.dbc and canfd_template.dbc.attribute_definitions:
    # attribute_definitions가 딕셔너리인 경우
    if isinstance(canfd_template.dbc.attribute_definitions, dict):
        for attr_name in ['VFrameFormat', 'CANFD_BRS', 'BusType']:
            if attr_name in canfd_template.dbc.attribute_definitions:
                # 기존 정의가 없으면 추가
                if attr_name not in can_db.dbc.attribute_definitions:
                    can_db.dbc.attribute_definitions[attr_name] = canfd_template.dbc.attribute_definitions[attr_name]
    else:
        # 리스트인 경우
        for attr_def in canfd_template.dbc.attribute_definitions:
            if hasattr(attr_def, 'name') and attr_def.name in ['VFrameFormat', 'CANFD_BRS', 'BusType']:
                # 기존 정의 확인
                existing = [ad for ad in can_db.dbc.attribute_definitions if hasattr(ad, 'name') and ad.name == attr_def.name]
                if not existing:
                    can_db.dbc.attribute_definitions.append(attr_def)

# 전역 BusType 속성을 템플릿에서 복사 (Attribute 객체로)
if 'BusType' in canfd_template.dbc.attributes:
    can_db.dbc.attributes['BusType'] = canfd_template.dbc.attributes['BusType']
else:
    # Attribute 객체 생성
    from cantools.database.can.attribute import Attribute
    can_db.dbc.attributes['BusType'] = Attribute(value='CAN FD', definition=can_db.dbc.attribute_definitions.get('BusType'))

print(f'속성 정의 복사 완료')
print(f'현재 속성 정의: {list(can_db.dbc.attribute_definitions.keys()) if isinstance(can_db.dbc.attribute_definitions, dict) else len(can_db.dbc.attribute_definitions)}')
print(f'BusType 속성: {can_db.dbc.attributes.get("BusType")}')

 

 

속성 정의 복사 완료
현재 속성 정의: ['GenMsgCycleTime', 'NmNode', 'NmStationAddress', 'GenMsgCycleTimeFast', 'GenMsgILSupport', 'GenMsgNrOfRepetition', 'GenMsgSendType', 'NWM-Botschaft', 'NmMessage', 'VFrameFormat', 'CANFD_BRS', 'BusType']
BusType 속성: attribute('BusType', CAN FD)

 

In [8]:

# 모든 메시지를 CAN-FD로 변환
from cantools.database.can.attribute import Attribute

for msg in can_db.messages:
    msg.is_fd = True    # is_fd 플래그 설정
    msg.length = 16     # 메시지 길이 확장
    
    # DBC 속성이 없으면 생성
    if msg.dbc is None:
        from cantools.database.can.formats import dbc
        msg._dbc = dbc.DbcSpecifics()
    
    # VFrameFormat 속성 설정 (Standard 또는 Extended) - Attribute 객체로
    vframe_value = 'ExtendedCAN_FD' if msg.is_extended_frame else 'StandardCAN_FD'
    vframe_def = can_db.dbc.attribute_definitions.get('VFrameFormat')
    msg.dbc.attributes['VFrameFormat'] = Attribute(value=vframe_value, definition=vframe_def)
    
    # CANFD_BRS 속성 설정 (Bit Rate Switch 활성화) - Attribute 객체로
    brs_def = can_db.dbc.attribute_definitions.get('CANFD_BRS')
    msg.dbc.attributes['CANFD_BRS'] = Attribute(value='1', definition=brs_def)

print(f'변환 완료:')
print(f'  - 총 메시지 수    : {len(can_db.messages)}')
print(f'  - CAN-FD 메시지 수: {sum(1 for msg in can_db.messages if msg.is_fd)}')
print(f'  - StandardCAN_FD: {sum(1 for msg in can_db.messages if msg.dbc and msg.dbc.attributes.get("VFrameFormat") and msg.dbc.attributes.get("VFrameFormat").value == "StandardCAN_FD")}')
print(f'  - ExtendedCAN_FD: {sum(1 for msg in can_db.messages if msg.dbc and msg.dbc.attributes.get("VFrameFormat") and msg.dbc.attributes.get("VFrameFormat").value == "ExtendedCAN_FD")}')

 

 

변환 완료:
  - 총 메시지 수    : 2
  - CAN-FD 메시지 수: 2
  - StandardCAN_FD: 2
  - ExtendedCAN_FD: 0

 

In [9]:

# CAN-FD DBC 파일로 저장
output_path_v2 = Path(r"can-fd_example_2.dbc")
cantools.database.dump_file(can_db, output_path_v2)

print(f'CAN-FD DBC 파일이 저장되었습니다: {output_path_v2}')

 

 

CAN-FD DBC 파일이 저장되었습니다: can-fd_example_2.dbc

 

 

변환된 파일 검증¶

• 저장된 파일을 다시 로드하여 속성들이 제대로 저장되었는지 확인한다.

 

In [11]:

# 변환된 파일 다시 로드
verify_db = cantools.database.load_file(output_path_v2)

# 총 메시지수를 출력한다.
print(f'검증 결과:')
print(f'총 메시지 수         : {len(can_db.messages)}')
print(f'현재 CAN 메시지 수   : {sum(1 for msg in can_db.messages if not msg.is_fd)}')
print(f'현재 CAN-FD 메시지 수: {sum(1 for msg in can_db.messages if msg.is_fd)}')

# 총 신호수를 출력한다.
print(f'총 신호 수           : {sum(len(msg.signals) for msg in can_db.messages)}')
print()

# 처음 3개 메시지 확인
print('메시지 확인:')
for i, msg in enumerate(verify_db.messages):
    print(f'\n메시지 {i+1}: {msg.name} (ID: 0x{msg.frame_id:03x})')
    print(f'  - Length: {msg.length} bytes')    # dlc를 출력한다.
    print(f'  - is_fd: {msg.is_fd}')
    print(f'  - is_extended_frame: {msg.is_extended_frame}')
    if msg.dbc:
        print(f'  - VFrameFormat: {msg.dbc.attributes.get("VFrameFormat", "N/A")}')
        print(f'  - CANFD_BRS: {msg.dbc.attributes.get("CANFD_BRS", "N/A")}')

 

 

검증 결과:
총 메시지 수         : 2
현재 CAN 메시지 수   : 0
현재 CAN-FD 메시지 수: 2
총 신호 수           : 18

메시지 확인:

메시지 1: msg_002 (ID: 0x321)
  - Length: 16 bytes
  - is_fd: True
  - is_extended_frame: False
  - VFrameFormat: attribute('VFrameFormat', 14)
  - CANFD_BRS: attribute('CANFD_BRS', 1)

메시지 2: msg_001 (ID: 0x123)
  - Length: 16 bytes
  - is_fd: True
  - is_extended_frame: False
  - VFrameFormat: attribute('VFrameFormat', 14)
  - CANFD_BRS: attribute('CANFD_BRS', 1)

 

 

결과¶

• can_example.dbc를 변환한 can-fd_example.dbc를 candb++ 에디터에서 열어본다.
• 
  • Type이 CAN FD Standard로 잘 바뀌었다.
  • DLC는 16으로 잘 바뀌었다.