引言

　　在LED显示屏工程应用中，有单块显示屏项目，但更多的是多块显示屏项目。对于单块显示屏，直接使用厂商配置的控制软件就满足要求了;但对于多块显示屏，尤其是系统集成项目，厂商配置的控制软件就很难满足要求。这是因为，首先，厂商配置的控制软件一般只实现通用的功能，对个性化的功能很难满足要求，例如集成项目需要与后台数据库进行连接，实现实时信息发布，一般控制软件很难提供此项功能;其次，对于集成项目而言，显示屏信息发布仅是其中一个组成部分，需要统一的控制和界面风格;再次，在一个大的集成项目中，可能有多家厂商中标，或工程实现多年后更换或添加其它厂商的产品，而不同厂商的实现技术可能有所差异。

　　因此，为了满足LED显示屏在工程中的应用，厂商一般都要提供二次开发接口，供系统集成商进行二次开发，完成系统集成。经过市场调研，现在LED显示屏二次开发接口良莠不齐，没有统一的标准，有的太简单，很难满足工程应用，而有的又太复杂，造成系统集成周期长、代价大。因此，经过研究，本文提出一种新的LED二次开发接口的设计方法，让用户简单、快速地实现系统集成，同时减少二次开发时间和代价。

　　1主要功能需求分析和模型构建

　　在工程应用中，LED显示屏主要用来发布信息，尤其是根据后台数据库的变化，实时更新信息。

　　典型的应用是火车站，实时更新车次、软/硬座票、卧铺票、发车时间等票务信息，以及到站车次、晚点车次等到站信息，除此之外，还有临时通知、车次变更、广告、候车室位置等等。

　　在火车站综合信息管理系统中，相对于整个系统而言，LED显示屏信息发布只是其中一部分，但LED显示屏种类、通信类型、分布位置却可能很复杂，如图1所示。按照显示屏的大小、挂放的位置、显示的内容和作用，可以将显示屏分为总引导信息屏、候车信息屏、分区屏、检票屏、通道显示屏、站台屏和出站口信息屏等。在通信方面，根据硬件条件、位置等，一般使用串口、网络等。串口又分为RS485和RS232，其中一个RS485连接多个显示屏，一个RS232连接一个显示屏;网络又分有线网络、无线网络和GPRS等。

　　图1LED显示屏典型系统集成图

　　经过综合分析，系统涉及显示屏的功能有：

　　(1)发布信息、更新信息、广告和导向信息;(2)控制显示屏，如重启、定时开关屏，设置参数等;(3)监控显示屏，显示连接状态、更新时间等。

　　其工作过程是：

　　(1)连接显示屏;(2)发布信息、下载节目到显示屏显示;(3)控制和监控显示屏;(4)结束操作后断开连接。

　　其实，系统调用显示屏功能并不复杂，主要难点在于：

　　(1)如何实现多种硬件连接方式统一，包括串口、网络;(2)如何组织多种信息显示对象，包括文字、图片、动画、时钟等;(3)如何根据LED显示屏的控制要求，提供基本的控制命令，适应多种系统集成方式，包括C/S、B/S以及分布式、分层控制等。

　　为了解决这些难点，并达到通用、简单、容易集成的目的，经过研究，本文构建的LED二次开发接口的模型如图2所示，主要功能和流程如下：

　　(1)调用通信控制接口，根据不同的通信方式分别创建其通信通道，完成LED显示屏连接;(2)调用节目制作接口，创建节目、添加节目对象，生成节目数据，然后使用命令接口发送节目到显示屏，完成信息发布;(3)调用命令接口，进行显示屏重启、开/关屏、设置亮度、更新时间、读取显示屏时间等操作，完成显示屏的控制、监控工作;(4)退出系统时，关闭通信通道，释放资源，结束二次开发接口的调用操作。

　　2关键功能的设计和实现

　　2。1通信协议设计

　　LED显示屏二次开发接口设计的首要工作是定义控制端与LED显示屏之间的通信协议。为了实现简便并对用户透明，这里所有通信方式皆采用同一协议，每一个命令都成对出现，对应命令和返回命令，如表1和表2所示。

　　各参数说明：

　　(1)命令类型：标注命令类型ID，如通信握手命令、文件传输以及其它控制指令等;

　　(2)命令号：如果某一类型命令有多个，不同的命令号表示该类不同的命令;

　　(3)目标ID：指显示屏ID，默认值为0x01;

　　(4)源ID：指控制端ID，默认为0x00;

　　(5)长度：指具体命令实际数据长度;

　　(6)数据：具体命令的数据或返回结果;

　　(7)校验和：除校验和外所有该协议数据的校验和数据，一般使用算术和即可。

　　命令传输逻辑如下：

　　(1)发送方在发送具体的命令之前，先发送一个通信握手命令：

　　控制源端----------发送通信握手命令----------》显示屏控制源端《----------返回通信握手命令----------显示屏

　　控制源端收到结果正确，则表示显示屏已经做好接收数据准备，可以开始发送具体命令。如果收不到显示屏的任何返回，需要检查物理链路是否正常，串口的波特率设置是否正常等。

　　(2)发送方把具体命令数据按前面的格式进行打包发送到显示屏，显示屏在收到数据包后会对数据进行校验检查。如果校验失败，则请求重发。

　　(3)发送方的命令成功发送到显示屏后，显示屏按协议包格式把控制卡执行的结果反馈到发送方。如果校验失败，请求显示屏重发执行结果数据;否则发送结束结果给显示屏，结束命令过程。

　　(4)如果(2)中指令是文件传输指令，则重复(2)、(3)，直到文件传输结束。

　　在通信过程中，发送方要强制结束发送过程，可以发送通信握手命令或强制中止通信进行强制终止。

　　2。2通信通道接口

　　在对LED显示屏进行通信之前，必须先建立通信通道，而退出系统时，则释放通信通道资源。通信通道接口包括：

　　(1)打开通信通道

　　函数格式：DWORDCOMM_Open(constPDeviceParampDevParam，DWORDdwNotify，DWORDdwWindws，DWORDdwMsg);

　　参数说明：

　　①pDevParam：表示指定设备的参数，例如串口的波特率、串口号，以及网络本地IP地址、端口号等参数;②dwNotify：表示当LED显示屏有返回值时是否通知，0代表不通知，1表示通知;③dwWindws：表示消息通知的窗体句柄;④dwMsg：用户定义的消息号。

　　返回值：

　　①0：表示创建失败;②其它值：表示设备通道值。

　　功能描述：

　　该函数用来建立一个通信通道，函数运行一次即建立一个通道，建立成功就返回一个DWORD值，代表一个设备的句柄，用于区分不同的通道。该值供其它接口函数使用，以便对不同的显示屏进行控制。

　　物理上支持串口通道、网络通道，对于串口，设置串口号、波特率、接收/发送缓冲区，然后打开串口;对于网络，设置本地IP、端口号、接收/发送缓冲区，然后打开网口。这里需要特别强调的是，网络采用UDP方式，这主要是为了：

　　①在协议实现上与串口统一;②只需一次创建;③提高网络通信握手连接。

　　因篇幅原因，以下函数将只列出函数格式和功能说明。

　　(2)关闭通信通道

　　函数格式：DWORDCOMM_Close(DWORDdwDev/*通信设备通道*/);

　　该函数关闭已打开的通信通道(dwDev)，释放通信通道资源，一般在退出系统前使用。

　　(3)强制中止通信

　　函数格式：DWORDCOMM_Break(DWORDdwDev);

　　该函数中止当前通信通道(dwDev)的通信。

　　(4)通信握手

　　函数格式：DWORDCOMM_Link(DWORDdwDev/*通信设备通道*/，

　　BYtebyDstNo/*目标显示屏ID*/，

　　char*chHost/*网络地址，串口时无效*/，

　　WORDwPort/*网络端口号，串口时无效*/);

　　该函数查询显示屏是否能够通信，可在通信之前或监控LED显示屏时使用。

　　2。3节目接口

　　LED显示屏显示的信息其实是一个个的节目文件，一般先在上位机控制系统中生成，然后发送到显示屏上显示。在设计节目接口时，可能因节目结构不同，细节上有些差别，本文根据如图3所示的树形节目结构设计一种节目接口。