应用于显示屏系统的数据传输方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种应用于显示屏系统的数据传输方法及系统。所述方法包括步骤：(i)显示屏系统中的控制系统与上位机建立第一网络通道连接和第二网络通道连接；(ii)控制系统中的微处理器模块通过第一网络通道获取来自上位机的控制指令数据并将控制指令数据转发至微处理器模块的串口作为串口数据送至控制系统中的显示控制模块；以及(iii)微处理器模块通过第二网络通道获取来自上位机的显示数据，其中所述显示数据为供所述显示屏系统播放显示的画面数据。因此，本发明通过减少数据的解析和重组过程可以提升控制系统所需数据的传输效率以及通过提升数据传输效率可以提高显示屏系统在用户控制操作时的实时性。
【专利说明】
应用于显示屏系统的数据传输方法及系统
技术领域
[0001]本发明涉及嵌入式系统控制技术领域，尤其涉及应用于显示屏系统的数据传输方法以及系统。
【背景技术】
[0002]在LED显示屏行业，LED显示屏系统简单来讲由LED屏体和控制系统组成，LED显示屏系统是通过控制系统来完成对LED屏体显示画面的控制；而用户通常需要通过上位机例如PC机对控制系统进行控制指令和显示数据发送，如此在LED显示屏领域，网络数据、串口数据变得很重要。在LED显示屏同步控制系统中，和上位机之间通信是串口或网络，但是当嵌入式系统进入LED显示屏行业后，控制系统和上位机之间的通信存在了网络与串口的双向通信，这种跨传输协议的数据传输方案就衍生而出。
[0003]参见图1，其为现有技术中连接上位机的LED显示屏异步控制系统的架构示意图。其中，LED屏体接受异步卡控制系统的控制，且异步卡控制系统包含了微处理器模块和显示控制模块。微处理器模块中运行嵌入式操作系统(例如Android系统)且与显示控制模块通过串口及DVI接口连接。上位机通过网络和异步卡控制系统连接，上位机控制软件运行在上位机端，这样用户就可以通过操作上位机上的上位机控制软件来完成对LED显示屏异步控制系统的控制。此处，控制数据的流向为网络到串口以及串口到网络双向传输。对于LED显示屏异步控制系统来说，上位机并不需要永久地和异步卡控制系统连接，只是在需要控制LED显示屏异步控制系统的时候进行连接;控制完成之后就可以断开上位机和异步卡控制系统之间的连接;LED屏体的显示画面由微处理器模块通过视频接口例如DVI输出给显示控制丰吴块。
[0004]参见图2，其为图1所示上位机与LED显示屏异步控制系统之间的数据传输流程示意图。由于异步卡控制系统的播放画面是由微处理器模块决定的，所以LED屏体显示的画面并不是上位机端播放的画面，而是微处理器模块内部自己播放的画面。上位机在控制LED显示屏异步控制系统时，需要发送大量的控制指令到异步卡控制系统，还需要发送欲显示的画面内容(或称显示数据)到异步卡控制系统并由微处理器模块进行存储及脱机播放;而显示数据并不需要通过串口传输到显示控制模块。为了数据在传输上的方便将控制指令和显示数据按照同一种方式进行打包发送，异步卡控制系统接收到完整的数据包(网络包)后进行解包和数据解析判断以区分数据的操作类型，微处理器模块会将控制指令数据重新打包并通过串口发送到显示控制模块。
[0005]由上可知，现有技术中的控制指令和显示数据统一进行发送无法实现控制指令和显示数据的并发;再者，每一包数据都需要进行解析会导致数据传输效率很低。
【发明内容】
[0006]因此，为克服现有技术中LED显示屏异步控制系统数据传输慢、效率低的技术问题，本发明提出一种应用于显示屏系统的数据传输方法以及一种应用于显示屏系统的数据传输系统。
[0007]具体地，本发明实施例提出的一种应用于显示屏系统的数据传输方法，其中所述显示屏系统包括控制系统和连接所述控制系统的显示屏体，所述控制系统包括微处理器模块和通过串口连接所述微处理器模块的显示控制模块。再者，所述应用于显示屏系统的数据传输方法包括步骤:(i)所述控制系统与上位机建立第一网络通道连接和第二网络通道连接；(ii)所述微处理器模块通过所述第一网络通道获取来自所述上位机的控制指令数据并将所述控制指令数据转发至所述串口作为串口数据送至所述显示控制模块，其中所述控制指令数据为用于控制所述显示屏系统的命令数据；以及(iii)所述微处理器模块通过所述第二网络通道获取来自所述上位机的显示数据，其中所述显示数据为供所述显示屏系统播放显示的画面数据。
[0008]在本发明的一个实施例中，在步骤(i)中，所述第一网络通道和所述第二网络通道共用连接所述显示屏系统的同一条网线。
[0009]在本发明的一个实施例中，步骤(ii)包括:所述微处理器模块通过所述第一网络通道获取所述控制指令数据后检测所述串口是否打开;如果检测到所述串口未打开则先打开串口 ；以及所述串口打开后将获取的所述控制指令数据不进行解析而直接转发至所述串
□ O
[0010]在本发明的一个实施例中，步骤(ii)和步骤(iii)可并发进行。
[0011]在本发明的一个实施例中，所述应用于显示屏系统的数据传输方法在步骤(i)之前还包括步骤:所述上位机搜索与所述上位机处于同一局域网中的所述控制系统的IP地址;相应地，步骤(i)具体为由所述上位机利用所述搜索到的IP地址建立所述控制系统与所述上位机之间的所述第一网络通道连接和所述第二网络通道连接。
[0012]在本发明的一个实施例中，所述应用于显示屏系统的数据传输方法还包括步骤:所述微处理器模块将通过所述串口获取的来自所述显示控制模块的响应数据作为网络数据从所述第一网络通道发送至所述上位机；以及所述微处理器模块将对应所述显示数据的响应数据作为网络数据从所述第二网络通道发送至所述上位机。
[0013]此外，本发明实施例提出的一种应用于显示屏系统的数据传输系统，包括上位机和通过网络连接所述上位机的显示屏系统，所述显示屏系统包括控制系统和连接所述控制系统的显示屏体，所述控制系统包括微处理器模块和通过串口连接所述微处理器模块的显示控制模块。再者，所述上位机配置有控制系统搜索模块、控制指令数据生成模块、显示数据生成模块和网络数据发送模块，其中所述控制系统搜索模块用于搜索与所述上位机处于同一局域网中的所述控制系统的IP地址并利用搜索到的IP地址与目标显示屏系统建立第一网络通道连接和第二网络通道连接，所述控制指令数据生成模块用于将控制目标显示屏系统的控制指令组织成所述控制系统能识别的控制指令数据，所述显示数据生成模块用于将显示画面生成对应的显示数据，所述网络数据发送模块用于将所述控制指令数据通过所述第一网络通道发送至所述目标显示屏系统以及用于将所述显示数据通过所述第二网络通道发送至所述目标显示屏系统；以及所述微处理器模块用于从所述第一网络通道获取所述控制指令数据并在所述串口打开后将获取的控制指令数据转发至所述串口作为串口数送至所述显示控制模块，以及用于从所述第二网络通道获取所述显示数据。
[0014]在本发明的一个实施例中，所述控制系统为异步卡控制系统，且所述显示屏体为LED屏体。
[00?5]在本发明的一个实施例中，所述显示控制模块进一步通过视频接口连接所述微处理器模块。
[0016]在本发明的一个实施例中，所述微处理器模块获取所述控制指令数据和获取所述显示数据可并发进行。
[0017]由上可知，本发明实施例可以达成以下一个或多个有益效果:a)通过减少数据的解析和重组过程提升控制系统所需数据的传输效率；以及b)通过提升数据传输效率，从而提高了显示屏系统在用户控制操作时的实时性。
[0018]通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。
【附图说明】
[0019]下面将结合附图，对本发明的【具体实施方式】进行详细的说明。
[0020]图1为现有技术中连接上位机的LED显示屏异步控制系统的架构示意图。
[0021]图2为图1所示上位机与LED显示屏异步控制系统之间的数据传输流程图。
[0022]图3为本发明实施例中的控制指令数据传输流程示意图。
[0023]图4为本发明实施例中的显示数据传输流程示意图。
[0024]图5为本发明实施例中上位机与异步卡控制系统进行数据传输时的运行流程图。
[0025]图6为本发明实施例中上位机控制软件的功能模块示意图。
【具体实施方式】
[0026]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。
[0027]具体地，本发明实施例使用网络串口数据透传的方式，如图3所示，对于显示屏控制系统例如LED显示屏异步控制系统(例如图1所示)所需的控制指令，在数据传输时上位机例如PC机将控制指令以网络数据形式通过网络通道A发送到异步卡控制系统后，异步卡控制系统通过网络通道A接收到网络数据后由微处理器模块将接收的网络数据不进行数据解析而直接转发到串口作为串口数据供显示控制模块使用，而来自显示控制模块的响应数据会作为串口数据由串口送至微处理器模块后作为网络数据通过网络通道A进行传输以传送至上位机，这样的传输方式减少了对控制指令数据的解析和判断，加快了传输的效率，但是这种透传方式主要是用于传输控制指令，对于显示数据则是通过建立网络通道B来进行传输，如图4所示。
[0028]承上述，在图4中，上位机将显示数据以网络数据形式(例如网络包)通过网络通道B传输至异步卡控制系统中的微处理器模块进行存储及脱机播放，而微处理器模块反馈的对应显示数据的响应数据也会以网络数据形式通过网络通道B传输至上位机端。至于微处理器模块脱机播放显示数据时，其将会通过视频接口例如DVI接口输出相应的数据及控制信号至显示控制模块。
[0029]由图3和图4所示的控制指令数据和显示数据的传输方式可以得知，本发明实施例提出的这种传输方式和现有方案相比较:1).将原来的网络传输通道分为两个;2).传输过程减少了对数据包的解析，大大提升了传输的效率；以及3)实现控制指令数据和显示数据的并发传输，且互不干扰。
[0030]此外，请参见图5，本发明前述实施例的数据传输方法由上位机和异步卡控制系统配合完成。具体地:
[0031]a)上位机端的上位机控制软件首先搜索网络中(例如同一局域网中)的异步卡控制系统，当搜索到异步卡控制系统后，发起和异步卡控制系统的网络连接;此处，上位机端可以交换机与一个或多个异步卡控制系统形成网络连接，也可以是通过一根网线与一个异步卡控制系统直连，当然也可以是异步卡控制系统与上位机或交换机之间为无线网络连接；
[0032]b)通过搜索到的异步卡控制系统的IP地址，和目标异步卡控制系统建立网络通道A的连接，同时也建立网络通道B的连接;此处，在有线网络连接的情形下，网络通道A和网络通道B优选为共用连接异步卡控制系统的同一条网线；
[0033]c)当用户操作上位机端的上位机控制软件发送控制指令时，由上位机控制软件将控制指令组织成异步卡控制系统能识别的数据，并使用网络通道A进行发送;此处的控制指令即为用于控制显示屏系统的命令数据；
[0034]d)异步卡控制系统接收到网络通道A传送的数据后，由微处理器模块检测异步卡控制系统的串口是否打开；
[0035]e)如果检测到软件串口未打开则先打开串口，串口打开后，直接将接收到的控制指令数据写入串口；
[0036]f)控制指令数据通过串口进入显示控制模块，对异步卡控制系统做出相应的动作；
[0037]g)在步骤c)的同时若用户操作发送显示数据，则上位机控制软件将显示画面内容生成对应的显示数据，并使用网络通道B进行数据发送；
[0038]h)在步骤d)的异步卡控制系统同时可以接收网络通道B传送过来的显示数据，并且由微处理器模块将接收到的显示数据进行存储及脱机播放。
[0039]此外，值得一提的是，前述的上位机控制软件可以划分成多个功能模块，例如图6，其包括:控制系统搜索模块、控制指令数据生成模块、显示数据生成模块以及网络数据发送模块。其中，控制系统搜索模块用于搜索网络中的异步卡控制系统;控制指令数据生成模块用于将控制指令组织成异步卡控制系统能识别的数据;显示数据生成模块用于将显示画面内容生成对应的显示数据；以及网络数据发送模块用于将控制指令数据通过网络通道A传送至异步卡控制系统以及用于将显示数据通过网络通道B传送至异步卡控制系统。
[0040]由上可知，本发明实施例可以达成以下有益效果:i)通过减少数据的解析和重组过程提升异步卡控制系统所需数据的传输效率；以及ii)通过提升数据传输效率，从而提高了显示屏异步控制系统在用户控制操作时的实时性。
[0041]最后，值得一提的是，本发明前述实施例的数据传输方法并不局限于应用在LED显示屏异步控制系统，也可以是LCD显示屏系统等其他显示屏系统。再者，网络数据的传输方式可以是TCP/IP，也可以是UDP等网络传输方式。
[0042]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种应用于显示屏系统的数据传输方法，其中所述显示屏系统包括控制系统和连接所述控制系统的显示屏体，所述控制系统包括微处理器模块和通过串口连接所述微处理器模块的显示控制模块;其特征在于，所述应用于显示屏系统的数据传输方法包括步骤: (i)所述控制系统与上位机建立第一网络通道连接和第二网络通道连接； (i i)所述微处理器模块通过所述第一网络通道获取来自所述上位机的控制指令数据并将所述控制指令数据转发至所述串口作为串口数据送至所述显示控制模块，其中所述控制指令数据为用于控制所述显示屏系统的命令数据；以及 (iii)所述微处理器模块通过所述第二网络通道获取来自所述上位机的显示数据，其中所述显示数据为供所述显示屏系统播放显示的画面数据。2.如权利要求1所述的应用于显示屏系统的数据传输方法，其特征在于，在步骤(i)中，所述第一网络通道和所述第二网络通道共用连接所述显示屏系统的同一条网线。3.如权利要求1所述的应用于显示屏系统的数据传输方法，其特征在于，步骤(ii)包括:所述微处理器模块通过所述第一网络通道获取所述控制指令数据后检测所述串口是否打开;如果检测到所述串口未打开则先打开串口 ；以及所述串口打开后将获取的所述控制指令数据不进行解析而直接转发至所述串口。4.如权利要求1所述的应用于显示屏系统的数据传输方法，其特征在于，步骤(ii)和步骤(iii)可并发进行。5.如权利要求1所述的应用于显示屏系统的数据传输方法，其特征在于，在步骤(i)之前还包括步骤:所述上位机搜索与所述上位机处于同一局域网中的所述控制系统的IP地址;相应地，步骤(i)具体为由所述上位机利用所述搜索到的IP地址建立所述控制系统与所述上位机之间的所述第一网络通道连接和所述第二网络通道连接。6.如权利要求1所述的应用于显示屏系统的数据传输方法，其特征在于，还包括步骤: 所述微处理器模块将通过所述串口获取的来自所述显示控制模块的响应数据作为网络数据从所述第一网络通道发送至所述上位机；以及 所述微处理器模块将对应所述显示数据的响应数据作为网络数据从所述第二网络通道发送至所述上位机。7.—种应用于显示屏系统的数据传输系统，包括上位机和通过网络连接所述上位机的显示屏系统，所述显示屏系统包括控制系统和连接所述控制系统的显示屏体，所述控制系统包括微处理器模块和通过串口连接所述微处理器模块的显示控制模块;其特征在于， 所述上位机配置有控制系统搜索模块、控制指令数据生成模块、显示数据生成模块和网络数据发送模块，其中所述控制系统搜索模块用于搜索与所述上位机处于同一局域网中的所述控制系统的IP地址并利用搜索到的IP地址与目标显示屏系统建立第一网络通道连接和第二网络通道连接，所述控制指令数据生成模块用于将控制目标显示屏系统的控制指令组织成所述控制系统能识别的控制指令数据，所述显示数据生成模块用于将显示画面生成对应的显示数据，所述网络数据发送模块用于将所述控制指令数据通过所述第一网络通道发送至所述目标显示屏系统以及用于将所述显示数据通过所述第二网络通道发送至所述目标显示屏系统；以及 所述微处理器模块用于从所述第一网络通道获取所述控制指令数据并在所述串口打开后将获取的控制指令数据转发至所述串口作为串口数送至所述显示控制模块，以及用于从所述第二网络通道获取所述显示数据。8.如权利要求7所述的应用于显示屏系统的数据传输系统，其特征在于，所述控制系统为异步卡控制系统，且所述显示屏体为LED屏体。9.如权利要求8所述的应用于显示屏系统的数据传输系统，其特征在于，所述显示控制模块进一步通过视频接口连接所述微处理器模块。10.如权利要求7所述的应用于显示屏系统的数据传输系统，其特征在于，所述微处理器模块获取所述控制指令数据和获取所述显示数据可并发进行。
【文档编号】G05B19/042GK105955120SQ201610339261
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】成智刚, 刘延, 王伙荣
【申请人】西安诺瓦电子科技有限公司