MATLAB 自动化 Excel 转 SLDD 数据字典完整方案（适配自定义 THBPackage 存储类）

一、前言

在车载 MBD（基于模型设计）开发流程中，项目变量、参数、信号、总线、枚举、类型别名数量庞大，如果手动在 Simulink 数据字典（.sldd）里逐条创建，存在如下痛点：

1. 人工录入效率极低，变量上百条时重复工作量巨大；
2. 手敲容易出现名称、数据类型、上下限、单位、存储类写错，后期仿真、代码生成报错难排查；
3. 多人协作时，Excel 作为通用文档方便需求、测试、软件工程师统一维护变量清单，而原生 Simulink 不支持直接导入 Excel 批量生成 SLDD；
4. 项目自定义THBPackage存储类需要批量绑定，手动逐条设置 StorageClass/PackageName 极其繁琐。

针对以上车载开发场景痛点，本文分享一套成熟可直接复用的Excel2SLDD.m自动化脚本，支持类型别名 Alias、枚举 Enum、Bus 总线、InPort 信号、Parameter 参数五大类对象批量生成 SLDD，完美适配自定义 Package 存储类，一键完成 Excel 到数据字典全流程转换。

二、整体方案架构

2.1 文件结构说明

plaintext

Location_ver2
├─ Location.xlsx        # 变量总配置表，分多Sheet管理不同类型对象
│  ├─ othername         # 类型别名AliasType（SvcDataType/OrcDataType）
│  ├─ Enums             # 枚举定义表
│  ├─ Bus               # 总线结构体定义
│  ├─ InPort            # 输入信号Signal
│  ├─ Parameter         # 可调参数Parameter
│  ├─ OutPort           # 输出信号（拓展预留）
│  └─ Matlab Var        # 自定义Matlab变量预留Sheet
├─ Location.sldd        # 脚本自动生成/更新的数据字典
└─ Excel2SLDD.m         # 核心转换脚本

2.2 Excel 各 Sheet 字段规范（核心配置模板）

1）Parameter 参数表（可调标定参数）

表格

Name	Min	Max	Width	Discription	PackageName	Storageclass	Datatype	Unit	InitialValue
cUwbLocation_x_PointA				X-coordinate of base station A	THBPackage	Auto	single	m
Kp	0	100		比例增益	Auto	Auto	single	Nm

• PackageName：填写THBPackage则绑定项目自定义存储包，填Auto使用默认规则；
• Min/Max：参数上下限，用于模型参数校验；
• InitialValue：参数默认初始值，支持标量 / 一维 / 二维数组（如[4 5 6;16 19 20]）。

2）InPort 信号表（模型输入信号 Signal）

表格

Name	Min	Max	Width	Discription	PackageName	Storageclass	Datatype	Unit	InitialValue
sUwbLocation_L_DistanceAC	0	100		Distance between tag C and A	THBPackage	Auto	single	m	22
bus1				总线输入信号	Auto	Auto	Bus_CMAMeasure

• Datatype 支持基础类型single/double/uint16，也支持自定义 Bus/Enum 类型；
• Width：向量信号长度，标量留空。

3）othername（类型别名 AliasType）

用于给基础数据类型起项目统一别名，如SvcDataType = single、OrcDataType = uint32，统一全模型数据类型规范。

4）Enums（枚举表）

支持多枚举定义，自动向下填充枚举名称，批量生成EnumTypeDefinition对象，适配故障码、状态码场景。

5）Bus（总线表）

逐行定义总线内部元素名称、类型、上下限、注释，脚本自动组装Bus与BusElement对象。

2.3 脚本执行流程

1. 前置清理 ：关闭所有打开的 Simulink 模型，解除模型与 SLDD 绑定，强制关闭所有.sldd文件，释放文件句柄，避免文件锁定读写失败；
2. Excel 分 Sheet 读取：统一读取规则，全部单元格转为 char 消除数据类型警告，过滤空名称无效行；
3. 分层生成 SLDD 对象：按「类型别名→枚举→总线→参数→信号」顺序创建，解决对象依赖问题（总线依赖枚举、信号依赖总线）；
4. 批量绑定自定义 Package ：读取 Excel 中PackageName字段，自动给 Parameter/Signal 设置自定义存储包THBPackage；
5. 生成汇总日志：控制台打印各类对象成功数量，方便校验是否漏生成；
6. 保存 SLDD 文件：持久化写入数据字典，可直接关联 Simulink 模型使用。

三、核心脚本代码解析（Excel2SLDD.m）

3.1 前置清理模块（解决 SLDD 文件锁定）

Simulink 打开模型时会占用绑定的 sldd，直接覆盖写入会报文件只读、锁定错误，因此脚本开头强制释放所有占用：

matlab

clc;
clear all;
close all;

%% ========== 前置步骤：释放所有Simulink模型与SLDD字典占用 ==========
% 作用：防止sldd被模型锁定导致删除/写入失败
fprintf('正在检查已打开simulink模型，准备释放sldd文件占用...\n');
% 获取当前所有打开的模型
openModels = find_system('type','block_diagram');
if ~isempty(openModels)
    fprintf('检测到打开的模型，执行字典解绑操作\n');
    % 遍历所有打开模型，解除DataDictionary绑定
    for mdlIdx = 1:length(openModels)
        mdlName = openModels{mdlIdx};
        try
            % 获取模型当前关联的字典
            dictList = get_param(mdlName,'DataDictionary');
            if ~isempty(dictList)
                % 置空字典绑定
                set_param(mdlName,'DataDictionary','');
                fprintf('模型【%s】已解除关联数据字典\n',mdlName);
            end
        catch ME
            % 捕获模型读取异常，不中断脚本
            fprintf('模型【%s】解除字典关联提示：%s\n',mdlName,ME.message);
        end
    end
else
    fprintf('当前未打开任何Simulink模型，跳过模型解绑步骤\n');
end

% 强制关闭全部打开的sldd，丢弃未保存修改，彻底释放文件句柄
Simulink.data.dictionary.closeAll('-discard');
pause(0.3); % 短暂延时等待文件释放完成
clear dictObj designData; % 清空旧字典变量
fprintf('已全部释放sldd文件占用\n\n');

3.2 Excel 文件读取通用逻辑

统一配置readtable读取规则：保留原始列名、全部单元格读取为字符串，避免数字 / 空单元格自动转类型引发警告；同时过滤 Name 为空的无效行：

matlab

%% ========== 1. Excel文件路径配置与读取初始化 ==========
fullExcelPath = 'Location.xlsx';
filePath = fileparts(fullExcelPath);
if ~exist(fullExcelPath,'file')
    error('Excel文件不存在！');
end
% 将Excel所在目录加入MATLAB搜索路径，兼容外部枚举m文件
addpath(filePath);
fprintf('已添加当前路径到Matlab搜索路径：%s\n',filePath);

%% 2.1 othername：数据类型别名 AliasType
fprintf('\n>>> 读取Sheet othername（类型别名）\n');
opts_alias = detectImportOptions(fullExcelPath,'Sheet','othername');
opts_alias.VariableNamingRule = "preserve"; % 保留原始列名，不自动替换空格
opts_alias.VariableTypes(:) = {'char'}; % 全部列读取为字符串
rawAlias = readtable(fullExcelPath, opts_alias,'Sheet','othername');
rawAlias = rawAlias(~ismissing(rawAlias."Name"),:); % 过滤名称为空的无效行
fprintf('读取到有效别名数量：%d\n',height(rawAlias));

%% 2.3 Enums 枚举表读取（适配自定义枚举列）
fprintf('\n>>> 读取Sheet Enums\n');
opts_enum = detectImportOptions(fullExcelPath,'Sheet','Enums');
opts_enum.VariableNamingRule = "preserve";
opts_enum.VariableTypes(:) = {'char'};
rawEnum0 = readtable(fullExcelPath, opts_enum,'Sheet','Enums');
% 向下填充EnumName空单元格，解决Excel只首行填枚举名、下方空白问题
rawEnum = fillmissing(rawEnum0,'previous','DataVariables',{'EnumName','ElementNum'});

3.3 SLDD 对象创建核心逻辑（Parameter 信号示例）

读取 Excel 中 PackageName 字段，自动绑定项目自定义THBPackage存储类，兼容标量、数组初始值：

matlab

% 循环创建Parameter对象
for pIdx = 1:height(rawParam)
    pRow = rawParam(pIdx,:);
    paramName = pRow.Name;
    % 创建Simulink Parameter对象
    paramObj = Simulink.Parameter;
    paramObj.DataType = pRow.Datatype;
    paramObj.Unit = pRow.Unit;
    paramObj.Description = pRow.Discription;
    % 上下限赋值
    if ~ismissing(pRow.Min) && ~strlength(pRow.Min)
        paramObj.Min = str2double(pRow.Min);
    end
    if ~ismissing(pRow.Max) && ~strlength(pRow.Max)
        paramObj.Max = str2double(pRow.Max);
    end
    % 初始值支持数组字符串解析
    initStr = pRow.InitialValue;
    if ~ismissing(initStr) && strlength(initStr)>0
        paramObj.Value = eval(initStr);
    end
    % 绑定自定义Package存储类
    pkgName = pRow.PackageName;
    if strcmp(pkgName,'THBPackage')
        paramObj.StorageClass = 'THBPackage';
    else
        paramObj.StorageClass = 'Auto';
    end
    % 写入SLDD设计区
    designData.assignin(paramName, paramObj);
end

3.4 执行结果汇总打印

脚本全部执行完成后，控制台输出各类对象创建成功数量，快速校验是否漏生成变量：

plaintext

================================ 生成完成汇总 =================================
数据字典最终路径: E:\Mat_tool\THB_Trunk\Trunk\sldd\Location_ver2\Location.sldd
1. 类型别名(AliasType): 成功 2 个 [SvcDataType,OrcDataType]
2. 枚举(EnumTypeDefinition): 成功 3 个 [Enum1,FAULT_CODE,LOC_STATUS]
3. Bus总线: 成功 3 / 总 3 个
4. Parameter参数: 成功 12 / 总 12 个
5. Signal信号: 成功 7 / 总 7 个
================================================================================

四、使用操作步骤

1. 维护 Excel 变量清单：按照 Sheet 规范填写所有参数、信号、总线、枚举、类型别名，统一交付给软件工程师；
2. 配置脚本文件路径 ：修改fullExcelPath为你的 Excel 文件路径；
3. 运行脚本 ：直接执行Excel2SLDD.m，等待控制台输出汇总日志；
4. 校验 SLDD 内容 ：打开生成的.sldd文件，在模型资源管理器 Design Data 查看所有对象，核对数量与 Excel 一致；
5. 关联 Simulink 模型：模型右键→属性→数据字典，选择生成的 sldd 文件，模型即可直接调用字典内所有变量。

完整代码见个人简介，仅供学习使用