一种适用于电力计量的RCM快显装置的制作方法

本实用新型涉及显示界面刷新技术，尤其涉及一种适用于电力计量的RCM(Rapid comparative methods，快速比较方法)快显装置。

背景技术：

线损计量终端是常见的一种与配电终端(DTU，FTU)配合使用的用于电力计量的低成本终端。其主要的功能就是实时计量当前线路的各种电量数据及电网负荷波动情况，显示并上传计算获得的各类数据。线损计量终端，作为配套终端，要求其具备小体积，低成本的特点。

限制于其低成本要求，线损计量终端往往只能够选用运算能力较弱的芯片作为主控MCU。其主控MCU的绝大多数运算负载都需用于实现实时采样、处理、运算或对采样数据进行二次加工和分析。因此，线损计量终端的主控MCU剩余的运算能力往往不足以及时完成对显示界面的刷新，时常给人造成刷新缓慢的直观印象。

传统的显示界面刷新方法常常会出现重影。

例如，以一块分辨率为256*256的白底黑字单色液晶显示界面为例，其像素点数就是256*256＝65536个点。传统的液晶显示方式需：

1)调用LCD_Clear函数对整个液晶模块进行清屏(将65536个像素点全部清成白色)

2)循环调用LCD_Draw函数对每一行进行显示。由于每一行包含宽度为32个像素的点，所以一共需要调用256/32＝8次LCD_Draw函数才能够对整个液晶显示界面进行更新。

3)每秒刷新一次液晶显示数据，重复1-2步骤。

可以看到，为了完整的刷新一页的显示内容，线损计量终端的主控MCU需要将整个液晶显示界面的全部65536个像素点进行2次操作(第一次是清屏，第二次是显示相应像素值)，这样无疑会对MCU的负载提出更高的要求。但由于线损计量终端往往只能够选用低端主控MCU，其运算能力远远不足以支撑如此庞大的数据更新操作，因此，显示处理不过来，最终形成拖影(刷新缓慢)。给顾客的直观感受较差，也使得整个终端的运算负载状况始终处于偏高水平，有可能会影响对数据的运算和处理，造成运算错误或其他问题。

因此，目前急需一种能够减轻线损计量终端负荷量的快显装置。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种应用于线损计量终端的显示界面刷新装置。

为实现上述目的，提出一种适用于电力计量的RCM快显装置，包括显示刷新模块和显示界面缓存，其特征在于，还包括像素比较模块；所述显示界面缓存分为当前显示界面缓存和下一帧显示界面缓存；

所述当前显示界面缓存和所述下一帧显示界面缓存的输出端连接所述像素比较模块的输入端；所述像素比较模块的输出端连接所述显示刷新模块的输入端；

所述当前显示界面缓存和所述下一帧显示界面缓存分别用于缓存当前界面和下一帧界面的像素数据；

所述像素比较模块用于比较所述当前显示界面缓存和所述下一帧显示界面缓存中的像素数据，在两个像素数据不同时，输出对应像素点的坐标和所述下一帧显示界面缓存中该坐标对应的像素数据至所述显示刷新模块；所述像素比较模块还用于按照比较结果控制更新所述当前显示界面缓存中的像素数据；

所述显示刷新模块用于根据所述像素比较模块输出的所述像素点坐标和所述像素数据，刷新所述显示界面以及所述当前显示界面缓存中对应的像素点。

上述的快显装置中，所述装置刷新一次所述显示界面的周期为1秒或更少。

进一步，上述的快显装置中，所述像素比较模块包括依次级联的坐标读取单元、异或门和输出缓存；

所述坐标读取单元用于顺序读取所述当前显示界面缓存和所述下一帧显示界面缓存中的像素数据并输出至所述异或门；所述坐标读取单元还用于输出当前读取的像素数据的坐标；

所述异或门用于对所述坐标读取单元输入的所述像素数据进行异或运算；

所述输出缓存用于在异或门输出为1时，输出当前读取的坐标在所述下一帧显示界面缓存中所对应的像素数据；在异或运算器输出为0时，输出当前读取的坐标在所述当前显示界面缓存中所对应的像素数据。

上述的快显装置中，所述像素比较模块还包括非门；

所述非门用于在异或运算器输出为1时，对所述当前显示界面缓存中对当前读取的坐标所对应的像素数据取反后输出；在异或运算器输出为0时，直接输出所述当前显示界面缓存中当前读取的坐标所对应的像素数据。

具体而言，上述的装置，其中异或门为54LS86芯片。

其输出缓存可选用DS8921或NS75179芯片。

上述装置中的非门具体选择三态非门，芯片可选用74125芯片。

有益效果

本实用新型，在刷新显示界面之前，对当前帧和后一帧像素进行比较，筛选出像素值有变化的像素点，针对这些像素点进行更新。通过这样的方式，本实用新型能够将需要更新的像素点数量降低至原先更新方式的1/10以下，从而降低刷新显示界面的负荷量，降低对系统资源的消耗，避免原先线损计量终端刷新缓慢、出现重影等状况。

进一步，针对黑白双色的显示界面，本实用新型还可直接通过异或运算判断像素值是否发生改变。考虑到异或门这种单纯的逻辑运算速度非常快，且可以直接通过外部简单的运算单元实现，配合本实用新型对需要更新的像素点的筛选，可进一步提高黑白双色显示界面的刷新速率。

再进一步，为达到刷新效果和运算负荷之间的平衡，本实用新型还可设定固定的周期进行像素数据的比较，在比较后根据筛选的结果对显示界面进行更新。通常，考虑到线损计量终端计量数据的更新频率和用户视觉效果，将刷新显示界面的周期设定为1秒刷新一次即可。同时，为便于对像素数据进行筛选比较，还可利用缓存装置以数组形式，按照显示界面的像素行列关系存储相应的像素数据。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本实用新型的实施例一起，用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为根据本实用新型的显示界面刷新装置的框图；

图2为根据本实用新型的显示界面刷新装置对应的刷新步骤示意图；

图3为显示界面为数字“1”的像素示意图；

图4为显示界面为数字“2”的像素示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1为根据本实用新型的一种适用于电力计量的RCM快显装置框图，包括显示刷新模块1和显示界面缓存2，其特征在于，还包括像素比较模块3；所述显示界面缓存2分为当前显示界面缓存2-1和下一帧显示界面缓存2-2；

所述当前显示界面缓存2-1和所述下一帧显示界面缓存2-2的输出端连接所述像素比较模块3的输入端；所述像素比较模块3的输出端连接所述显示刷新模块1的输入端；

所述当前显示界面缓存2-1和所述下一帧显示界面缓存2-2大小均与显示界面的像素数据量相匹配，分别用于缓存当前界面和下一帧界面的像素数据；

所述像素比较模块3用于比较所述当前显示界面缓存2-1和所述下一帧显示界面缓存2-2中的像素数据，在两个像素数据不同时，输出对应像素点的坐标和所述下一帧显示界面缓存2-2中该坐标对应的像素数据至所述显示刷新模块；所述像素比较模块3还用于按照比较结果控制更新所述当前显示界面缓存2-1中的像素数据；

所述显示刷新模块1用于根据所述像素比较模块3输出的所述像素点坐标和所述像素数据，刷新所述显示界面以及所述当前显示界面缓存2-1中对应的像素点。

参照图2所示，本实用新型所提供的显示界面刷新装置的工作流程，具体以分辨率为256*256的黑白双色的液晶显示界面(包括65536个黑白双色的像素点，默认为白底黑字单色液晶)为例，可通过如下方式完成对显示界面的更新。具体包括以下步骤：

第一步，分别获取当前显示界面和下一帧显示界面的像素数据；

第二步，遍历并比较当前显示界面中像素点和下一帧显示界面中对应像素点的像素数据；若两者相同，则不做处理；若两者不同，则按照下一帧显示界面中的像素数据刷新当前显示界面对应像素点的像素数据；第三步，按照第一步中缓存的所述下一帧显示界面的图像数据替换当前显示界面的像素数据；重复所述第一步至第三步，直至结束。

进一步，上述的快显方法中，所述第二步中以异或方式比较当前显示界面中像素点和下一帧显示界面中对应像素点的像素数据：

对所述当前显示界面中像素点的像素值和下一帧显示界面中相同位置的像素值进行异或；若异或值为1，则说明两个像素值不同，也就是说此像素值发生的变化，变化的内容就是下一帧显示界面对应数组NowDispCache中相应位置的像素数据。此时，按照下一帧显示界面中的像素数据刷新当前显示界面对应像素点的像素数据；否则，不作处理。

再进一步，上述的快显方法中，所述第二步中，以固定周期T完成对当前显示界面中像素点和下一帧显示界面中对应像素点所述像素数据的遍历和比较。所述固定周期T为1秒，即每秒循环调用LCD_Draw函数进行每一行的像素的操作，不过，本实用新型调用LCD_Draw函数不是直接对液晶进行操作，而是将下一帧显示界面所对应缓存，即NowDispCache数组中对应的像素点进行修改，比如某些像素点由0变为1，将某些像素点的1遍为0，对整个显示界面进行刷新。比较完成后，MCU仅需刷新异或值为1的部分。

上述的快显方法中，分别以数组形式缓存所述当前显示界面和所述下一帧显示界面的像素数据；所述数组的行列数分别与所述线损计量终端的显示界面的像素行列数目相同。具体到硬件即相应地设计一个当前显示界面缓存2-1和一个下一帧显示界面缓存2-2，两个缓存的大小均为像素点的大小。数组形式的当前显示界面缓存为PreDispCache[256/8][256/8]即PreDispCache[32][32],每一位0和1用于表示该像素点是白还是黑，每个字节包括8位，代表8个像素。下一帧显示界面缓存的数组形式为NowDispCache[32][32]。，刷新完成后，将NowDispCache的内容完全拷贝到PreDispCache中即可循环实现快显。

由于计算机操作亦或这种纯逻辑运算非常快，且每次更新的像素点内容非常少(一般刷新的像素点只有原方式的1/10,)，所以，极大的提升了刷新效率，使得显示更平滑，且降低了MCU的负载率。

为保证显示效率，上述的快显装置中，所述快显装置刷新一次所述显示界面的周期为1秒或更少。

进一步，上述的快显装置中，所述像素比较模块3包括依次级联的坐标读取单元、异或门和输出缓存；

所述坐标读取单元用于顺序读取所述当前显示界面缓存2-1和所述下一帧显示界面缓存2-2中的像素数据并输出至所述异或门；所述坐标读取单元还用于输出当前读取的像素数据的坐标；

所述异或门用于对所述坐标读取单元输入的所述像素数据进行异或运算；

所述输出缓存用于在异或门输出为1时，输出当前读取的坐标在所述下一帧显示界面缓存2-2中所对应的像素数据；在异或运算器输出为0时，输出当前读取的坐标在所述当前显示界面缓存2-1中所对应的像素数据。

上述的快显装置中，所述像素比较模块3还包括非门；

所述非门用于在异或运算器输出为1时，对所述当前显示界面缓存2-1中对当前读取的坐标所对应的像素数据取反后输出；在异或运算器输出为0时，直接输出所述当前显示界面缓存2-1中当前读取的坐标所对应的像素数据。

具体而言，硬件器件方面，上述的装置，其中异或门可选用54LS86芯片。

其输出缓存可选用DS8921或NS75179芯片。

上述装置中的非门具体选择三态非门，芯片可选用74125芯片

以显示界面中常见的数字显示为例，即使变换一个区别较大的数，如，显示及界面从图3所示的数字“1”更新为图4所示的数字“2”。按照原来传统的方式需要把整个液晶像素点全部刷新一遍(清屏)，刷新数量是10*10，然后刷出2这个像素图，数量又是10*10(白色要填0，黑色填1)。

而使用本实用新型所提供的技术，只需进行表1所示操作：

表1

由统计值可以看出，总计像素点变化的个数总共有18个，本专利方法需刷新的像素点个数仅为18个。而原始方法需要刷新全部像素为10*10*2＝200个。CPU负载率下降200-18/200＝91％，也就是说当前驱动显示的CPU负担只有原先的9％。

本实用新型技术方案的优点主要体现在：在刷新显示界面之前，对当前帧和后一帧像素进行比较，筛选出像素值有变化的像素点，针对这些像素点进行更新。通过这样的方式，本实用新型能够将需要更新的像素点数量降低至原先更新方式的1/10以下，从而降低刷新显示界面的负荷量，降低对系统资源的消耗，避免原先线损计量终端刷新缓慢、出现重影等状况。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。