CDD Diagnostic Data Parser

本项目是一个用于解析 Vector Candela (.cdd) 诊断描述文件的 Python 工具库。它将复杂的 CDD XML 结构解析为结构化的对象模型，支持多种诊断数据类型和复杂的逻辑映射。

---

核心功能

1. 支持的 CDD 数据类型

组件类型 (Components)

• CONSTCOMP - 常量组件：固定值的数据元素
• CONTENTCOMP - 内容组件：基础数据单元
• SIMPLECOMPCONT - 简单组件容器：线性排列的数据组合
• MUXCOMP - 多路复用器组件：根据选择器字段动态选择分支
• MUXCOMPCONT - 多路复用容器：多路复用器的数据分支容器
• NUMITERCOMP - 数字迭代器：基于计数器的重复数据块
• EOSITERCOMP - 流终止迭代器：基于终止条件的重复数据块
• STATICCOMP - 静态组件：用于模板定义的占位符
• SIMPLEPROXYCOMP - 简单代理组件：引用其他诊断实例的数据
• DOMAINDATAPROXYCOMP - 域数据代理组件
• GROUPOFDTCPROXYCOMP - DTC 组代理组件
• STATUSDTCPROXYCOMP - DTC 状态代理组件
• DIDDATAREF - DID 数据引用：引用其他 DID 的结构定义
• DIDREF - DID 简单引用

数据对象类型 (Data Objects)

• SPECDATAOBJ - 规范数据对象：常用于 Service ID/Sub-function 等固定标识
• GAPDATAOBJ - 间隙数据对象：填充字节或保留位
• RECORDDATAOBJ - 记录数据对象：记录类型的数据
• GODTCDATAOBJ - DTC 组数据对象

数据类型 (Data Types)

• STRUCTURE / STRUCT - 结构体：嵌套的数据元素组合
• STRUCTDT - 结构体数据类型
• RECORDDT - 记录数据类型
• MUXDT - 多路复用数据类型
• LINCOMP - 线性组件：带物理单位转换
• TEXTTBL - 文本表：枚举值与描述的映射
• IDENT - 标识符数据类型

---

解析架构

整体流程

CDD XML 文件 (Candela)
    ↓
XmlParser (xsdata)
    ↓
Candela 对象 (源数据模型)
    ↓
CddParser (核心解析器)
    ↓
EcuModel (目标对象模型)

核心组件

1. 数据模型层 (cdd/models/)

• candela.py: 原始 CDD XML 的数据类定义（由 xsdata 自动生成）
• cdd_model.py: 解析后的目标数据模型，包含：
  • DiagnosticElement: 所有诊断元素的基类
  • StructElement, MultiplexedElement, DidElement, TextTableElement 等具体元素类型
  • DiagnosticMessage: 请求/响应报文定义
  • DiagnosticService: 诊断服务定义
  • DiagnosticInstance: 诊断实例（服务集合）
  • DiagnosticGroup: 诊断分组
  • EcuModel: ECU 级别的完整诊断定义

2. 解析器工厂 (cdd/parsers/factory.py)

• 自动发现并注册所有解析器
• 根据 XML 标签名动态路由到对应解析器
• 支持自定义解析器扩展

3. 解析器实现 (cdd/parsers/)

顶层解析器

• cdd_parser.py: 主解析器，协调整体解析流程
• ecu_parser.py: 解析 ECU 级别信息
• diag_parser.py: 解析诊断实例和服务，处理复杂逻辑映射

组件解析器 (parsers/components/)

每个解析器对应一种 CDD 组件类型，负责将 XML 元素转换为 DiagnosticElement 对象。

数据类型解析器 (parsers/datatypes/)

解析 CDD 中的数据类型定义，如结构体、枚举、文本表等。

---

项目结构

Backend/
├── main.py                    # 测试入口（仅用于开发调试）
├── cdd/
│   ├── cdd_parser.py         # 核心解析器
│   ├── models/
│   │   ├── candela.py        # 源数据模型 (xsdata 生成)
│   │   └── cdd_model.py      # 目标数据模型
│   ├── parsers/
│   │   ├── factory.py        # 解析器工厂
│   │   ├── base_parser.py    # 解析器基类
│   │   ├── ecu_parser.py     # ECU 解析器
│   │   ├── diag_parser.py    # 诊断解析器（核心逻辑）
│   │   ├── components/       # 组件解析器
│   │   │   ├── constcomp_parser.py
│   │   │   ├── simplecompcont_parser.py
│   │   │   ├── muxcomp_parser.py
│   │   │   ├── diddataref_parser.py
│   │   │   └── ...
│   │   └── datatypes/        # 数据类型解析器
│   │       ├── structure_parser.py
│   │       ├── texttbl_parser.py
│   │       └── ...
│   └── utils/
│       ├── exceptions.py     # 异常定义
│       └── logging.py        # 日志工具

---

技术栈

• Python 3.10+
• xsdata: XML 解析和数据绑定
• pydantic: 数据验证和序列化
• dataclasses: 数据类支持

---

设计特点

1. 工厂模式: 自动发现和注册解析器，易于扩展
2. 递归解析: 支持任意深度的嵌套结构（Struct、Mux、Container）
3. 延迟解析: 模板和引用在需要时才解析，避免循环依赖
4. 严格验证: 使用 Pydantic 进行数据类型校验，确保解析结果的正确性
5. 可序列化: 所有数据模型支持 JSON 序列化，便于数据交换和存储

---

已实现功能清单

✅ 基础解析

• CDD XML 文件加载 (通过 xsdata)
• ECU 基本信息解析
• 诊断分组 (DIAGGROUP) 解析
• 诊断实例 (DIAGINST) 解析
• 诊断模板 (DIAGTEMPL) 解析
• 状态组 (STATEGROUP) 解析

✅ 组件解析

• CONSTCOMP - 常量组件
• CONTENTCOMP - 内容组件
• SIMPLECOMPCONT - 简单容器
• MUXCOMP / MUXCOMPCONT - 多路复用器
• NUMITERCOMP - 数字迭代器
• EOSITERCOMP - 流终止迭代器
• STATICCOMP - 静态占位符
• SIMPLEPROXYCOMP - 简单代理
• DIDDATAREF / DIDREF - DID 引用

✅ 数据类型解析

• STRUCTURE / STRUCT - 结构体
• STRUCTDT - 结构体数据类型
• RECORDDT - 记录数据类型
• MUXDT - 多路复用数据类型
• TEXTTBL - 文本表/枚举
• LINCOMP - 线性转换

✅ 数据对象解析

• SPECDATAOBJ - 规范数据对象
• GAPDATAOBJ - 间隙对象
• RECORDDATAOBJ - 记录对象
• GODTCDATAOBJ - DTC 组对象

✅ 高级逻辑

• 模板继承 (tmplref)
• 静态值映射 (SHSTATIC / STATICVALUE)
• 代理组件映射 (SHPROXY / PROXYCOMP)
• 服务属性继承与覆盖 (func, phys, respsupbit 等)
• 嵌套结构递归解析
• 多层级元素展开

---

解析结果示例

以下是解析后的 JSON 数据结构示例（部分截取）：

"positive_responses": {
    "name": {
    "tuv": [
        {
        "lang": "en-US",
        "uptodate": null,
        "struct": null,
        "para": [],
        "value": "STDS-PR"
        },
        {
        "lang": "zh-HANS",
        "uptodate": 0,
        "struct": null,
        "para": [],
        "value": ""
        }
    ]
    },
    "id": null,
    "description": null,
    "qualifier": "STDS_PR",
    "elements": [
    {
        "name": {
        "tuv": [
            {
            "lang": "en-US",
            "uptodate": null,
            "struct": null,
            "para": [],
            "value": "SID-PR"
            },
            {
            "lang": "zh-HANS",
            "uptodate": 0,
            "struct": null,
            "para": [],
            "value": ""
            }
        ]
        },
        "id": "_000002B09E3123B0",
        "description": null,
        "qualifier": "SID_PR",
        "spec": "sid",
        "must": 1,
        "constvalue": 80,
        "response_suppress_bit": null,
        "bit_length": 8,
        "display_format": "hex",
        "encoding": "uns",
        "byte_order": "21",
        "sig": null,
        "quantity": "atom",
        "minsz": 1,
        "maxsz": 1,
        "excl": [],
        "ref_id": null
    },
    {
        "name": {
        "tuv": [
            {
            "lang": "en-US",
            "uptodate": null,
            "struct": null,
            "para": [],
            "value": "Type"
            },
            {
            "lang": "zh-HANS",
            "uptodate": 0,
            "struct": null,
            "para": [],
            "value": ""
            }
        ]
        },
        "id": "_000002B09DEE7630",
        "description": null,
        "qualifier": "Subfunction_DiagnosticSessionControl",
        "spec": null,
        "must": 1,
        "constvalue": 1,
        "response_suppress_bit": 1,
        "bit_length": 8,
        "display_format": "text",
        "encoding": "uns",
        "byte_order": "21",
        "sig": 0,
        "quantity": "atom",
        "minsz": 1,
        "maxsz": 1,
        "excl": [],
        "ref_id": null,
        "textmap": [
        {
            "s": 1,
            "e": 1,
            "text": {
            "tuv": [
                {
                "lang": "en-US",
                "uptodate": null,
                "struct": null,
                "para": [],
                "value": "defaultSession"
                },
                {
                "lang": "zh-HANS",
                "uptodate": 0,
                "struct": null,
                "para": [],
                "value": ""
                }
            ]
            },
            "addinfo": null
        },
        {
            "s": 2,
            "e": 2,
            "text": {
            "tuv": [
                {
                "lang": "en-US",
                "uptodate": null,
                "struct": null,
                "para": [],
                "value": "programmingSession"
                },
                {
                "lang": "zh-HANS",
                "uptodate": 0,
                "struct": null,
                "para": [],
                "value": ""
                }
            ]
            },
            "addinfo": null
        },
        {
            "s": 3,
            "e": 3,
            "text": {
            "tuv": [
                {
                "lang": "en-US",
                "uptodate": null,
                "struct": null,
                "para": [],
                "value": "extendedDiagnosticSession"
                },
                {
                "lang": "zh-HANS",
                "uptodate": 0,
                "struct": null,
                "para": [],
                "value": ""
                }
            ]
            },
            "addinfo": null
        },
        {
            "s": 4,
            "e": 4,
            "text": {
            "tuv": [
                {
                "lang": "en-US",
                "uptodate": null,
                "struct": null,
                "para": [],
                "value": "safetySystemDiagnosticSession"
                },
                {
                "lang": "zh-HANS",
                "uptodate": 0,
                "struct": null,
                "para": [],
                "value": ""
                }
            ]
            },
            "addinfo": null
            }
        ]
    },
    {
        "name": {
        "tuv": [
            {
            "lang": "en-US",
            "uptodate": null,
            "struct": null,
            "para": [],
            "value": "SessionParameterRecord"
            },
            {
            "lang": "zh-HANS",
            "uptodate": 0,
            "struct": null,
            "para": [],
            "value": ""
            }
        ]
        },
        "id": "_000002B09E083350",
        "description": null,
        "qualifier": "SessionParameterRecord",
        "spec": "data",
        "must": 1,
        "constvalue": null,
        "response_suppress_bit": null,
        "bit_length": 0,
        "display_format": "hex",
        "encoding": "uns",
        "byte_order": "21",
        "sig": null,
        "quantity": "atom",
        "minsz": 1,
        "maxsz": 1,
        "excl": [],
        "ref_id": null,
        "min_num_of_items": 1,
        "max_num_of_items": 1,
        "struct": [
        {
            "name": {
            "tuv": [
                {
                "lang": "en-US",
                "uptodate": null,
                "struct": null,
                "para": [],
                "value": "P2"
                },
                {
                "lang": "zh-HANS",
                "uptodate": 0,
                "struct": null,
                "para": [],
                "value": ""
                }
            ]
            },
            "id": "13912585-ef4a-4759-9cd2-bb2743bd229a",
            "description": null,
            "qualifier": "P2",
            "spec": "no",
            "must": null,
            "constvalue": 50,
            "response_suppress_bit": null,
            "bit_length": 16,
            "display_format": "dec",
            "encoding": "uns",
            "byte_order": "21",
            "sig": 0,
            "quantity": "atom",
            "minsz": 1,
            "maxsz": 1,
            "excl": [],
            "ref_id": null
        },
        {
            "name": {
            "tuv": [
                {
                "lang": "en-US",
                "uptodate": null,
                "struct": null,
                "para": [],
                "value": "P2Ex"
                },
                {
                "lang": "zh-HANS",
                "uptodate": 0,
                "struct": null,
                "para": [],
                "value": ""
                }
            ]
            },
            "id": "41bf9c1c-459a-4a22-b0b1-e7bd18376094",
            "description": null,
            "qualifier": "P2Ex",
            "spec": "no",
            "must": null,
            "constvalue": 200,
            "response_suppress_bit": null,
            "bit_length": 16,
            "display_format": "dec",
            "encoding": "uns",
            "byte_order": "21",
            "sig": 0,
            "quantity": "atom",
            "minsz": 0,
            "maxsz": 255,
            "excl": [],
            "ref_id": null,
            "comp": {
            "s": null,
            "e": null,
            "f": 10,
            "div": null,
            "o": 0,
            "value": "\n"
            }
        }
        ]
    }
    ]
}

---

JSON 字段说明

以下是生成的 JSON 数据模型中主要字段的含义说明：

字段名	类型	说明	示例/备注
基础属性
id	String	元素的内部唯一标识符 (UUID)	"41bf9c..."
qualifier	String	元素的限定名/别名，通常用于代码引用	"P2Ex"
name	Object	多语言名称对象	包含 en-US, zh-HANS 等
description	String	描述信息
数据定义
spec	String	数据的语义角色/规范	sid (Service ID), sub (子功能), no (普通数据), data (数据块)
must	Integer	必须性标识	1=必须存在, 0=可选
constvalue	Integer	固定值/常量值	200 (如果该字段是固定的常量)
bit_length	Integer	数据位长度	8, 16 等
byte_order	String	字节序	"21" (Big Endian/Motorola), "12" (Little Endian/Intel)
encoding	String	物理编码格式	"uns" (Unsigned), "asc" (ASCII), "flt" (Float)
display_format	String	建议的显示格式	"hex", "dec", "text"
response_suppress_bit	Integer	是否支持抑制响应位	1=支持 (通常用于 Sub-function byte 的 bit 7)
数组/容器
quantity	String	数量类型	"atom" (单值), "field" (数组/域)
minsz	Integer	最小元素个数/字节数	数组的最小长度
maxsz	Integer	最大元素个数/字节数	数组的最大长度
struct	List	子元素列表	当类型为结构体 (STRUCTURE/RecordElement) 时包含的子节点
物理值转换
comp	Object	线性转换参数 (Linear Computation)	用于 LINCOMP 类型，公式: Phys = (Raw * f) / div + o
f	Number	Factor (系数)	乘数
div	Number	Divisor (除数)	默认 1
o	Number	Offset (偏移量)	加数
textmap	List	文本映射表	用于枚举类型，定义数值到文本的映射关系

---

扩展开发

添加新的解析器

1. 在 parsers 下创建新的解析器文件
2. 继承 BaseParser 类
3. 实现 parse() 方法
4. 工厂会自动发现并注册

示例：

from cdd.parsers.base_parser import BaseParser
from cdd.models.cdd_model import DiagnosticElement

class MyCustomParser(BaseParser):
    """解析 MYCUSTOMCOMP"""
    
    def parse(self, element) -> DiagnosticElement:
        # 解析逻辑
        return DiagnosticElement(...)

---

许可证

本项目仅供学习和研究使用。