组态串口屏及其实现方法技术

本发明专利技术提供了一种组态串口屏及其实现方法，涉及串口屏技术领域，该串口屏包括通信接口、存储器、MCU系统、FPGA系统和显示屏，通信接口用于接收外部设备发送的工程文件；存储器包括NANDFLASH和SDRAM；其中，NANDFLASH用于存储工程文件，SDRAM内建立有显示图层，显示图层包括系统图层和用户图层；MCU系统用于将通信接口接收的工程文件下载至NANDFLASH，还用于对工程文件解码得到控制指令，获得控制指令对应的画面，并在SDRAM内的显示图层内绘制画面；FPGA系统用于驱动显示屏显示显示图层上的画面。本发明专利技术极大的简化了串口屏的应用过程，节约了人力成本，较好地提升了用户体验。

【技术实现步骤摘要】
组态串口屏及其实现方法
本专利技术涉及串口屏
，尤其是涉及一种组态串口屏及其实现方法。
技术介绍
串口屏是一种带串口控制的液晶屏显示设备，该设备可以通过串口和外部单片机交互通信。传统串口屏仅通过简单的上位机软件下载需要的图片和字库，并存储在NANDFLASH(闪存)中。然而，专利技术人在研究过程中发现，传统串口屏在应用过程中存在以下两种主要问题：(1)需要人工利用单片机频繁地向串口屏发送各种指令，致使控制过程非常繁琐；例如，当串口屏启动后，用户利用单片机通过串口向串口屏发送大量指令数据，以初始化串口屏画面；当画面中需要显示一个矩形、椭圆等图形时，也需由用户通过串口发送指令显示；如果需要切换画面，则用户必须通过串口发送切换画面指令。也即，在运行过程中的几乎所有操作都需要由用户的单片机发送指令完成。(2)需要人工考虑因素众多，致使绘制过程复杂；例如，用户在利用串口屏开发自己的工程时，需要人工计算出所有需要绘制的坐标、考虑绘制画面元素方法，以及考虑如何建立画面元素的逻辑关系，致使串口屏的开发人员耗费大量的时间和精力在绘制界面上。综上所述，现有技术中的串口屏的画面实现过程需要人工进行复杂计算，并发送大量指令对串口屏进行控制，不仅费时费力，而且效率低下。针对上述现有技术中的传统串口屏应用过程较为繁琐，且需要耗费较大的人力成本的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种组态串口屏及其实现方法，以改善现有技术中存在的传统串口屏应用过程较为繁琐，且需要耗费较大的人力成本的问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种组态串口屏，包括：通信接口、存储器、MCU(MicroControlUnit，微控制单元)系统、FPGA(Field-ProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)系统和显示屏；通信接口用于接收外部设备发送的工程文件；其中，工程文件为用户编译文件，用于存储工程信息；工程信息包括图片文件、声音文件、字库文件、工程配置文件、键盘配置文件、MINIC脚本、MODBUS协议模块和FX协议模块中的多种；工程配置文件存储有画面和画面控件之间的描述信息和逻辑关系信息，以及控制指令；存储器包括NANDFLASH和SDRAM(synchronousdynamicrandom-accessmemory，同步动态随机存取内存)；其中，NANDFLASH用于存储工程文件，SDRAM内建立有显示图层，显示图层包括系统图层和用户图层；MCU系统用于将通信接口接收的工程文件下载至NANDFLASH，还用于对工程文件解码得到控制指令，获得控制指令对应的画面，并在SDRAM内的显示图层内绘制画面；FPGA系统用于驱动显示屏显示显示图层上的画面。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，MCU系统包括串口通信模块、非串口接收模块、资源加载模块、指令解析模块和数据存储模块；串口通信模块用于通过串口收发数据，对存储于指令缓冲区的数据进行处理，还用于按照工程下载协议将通过串口接收到的工程文件下载至NANDFLASH中；非串口通信模块用于按照工程下载协议将通过与非串口通信模块对应的接口接收到的工程文件下载至NANDFLASH中；其中，非串口通信模块包括SD(SecureDigital，安全数码)模块和USB(UniversalSerialBUS，通用串行总线)模块；SD模块与SD卡接口相对应，USB模块与USB接口相对应；资源加载模块用于从NANDFLASH中获取目标资源，将目标资源加载至指令解析模块或SDRAM内；其中，所述目标资源包括文字字模数据、声音数据或视频数据；指令解析模块用于对工程文件解码得到控制指令，以执行与控制指令对应的操作；数据存储模块用于存储工程文件中的待保存数据，以使串口屏在重启时，为指令解析模块提供待保存数据。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，通信接口包括串口，还包括USB接口、SD卡、WIFI模块、蓝牙接口、以太网接口中的一种或多种。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，工程配置文件的结构依次包括工程配置文件信息、工程画面信息、指令批处理信息、指令缓冲区信息、页面索引区、批处理索引区和指令索引区；其中，工程配置文件信息包括工程文件的基础信息；基础信息至少包括文件大小信息、版本号信息；工程画面信息包括工程画面数量信息、画面索引信息和与画面索引信息对应的页面索引区偏移地址；指令批处理信息包括指令批处理索引数量信息、指令批处理索引信息和与指令批处理索引对应的批处理索引区偏移地址；指令缓冲区信息包括指令缓冲区的容量信息以及与指令缓冲区对应的指令存储区偏移地址；页面索引区存储有与画面索引信息对应的画面信息和指令偏移地址；批处理索引区存储有与指令批处理索引信息对应的批处理信息和批处理指令偏移地址；指令索引区存储有指令信息和批处理指令信息。结合第一方面的第三种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，指令解析模块用于按照如下步骤对工程文件解码：查找与工程画面信息对应的页面索引区，根据页面索引区内的画面信息和指令偏移地址，确定指令索引区内与指令偏移地址对应的控制指令，解析控制指令，以执行与控制指令对应的操作。结合第一方面的第三种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，串口通信模块用于按照如下步骤对存储于指令缓冲区的数据进行处理：为存储于指令缓冲区的数据建立双向队列；按照预设周期读取数据的帧头和帧尾，根据读取到的帧头和帧尾判断数据是否完整；如果是，将数据发送至指令解析模块，以使指令解析模块对数据进行解码；如果否，丢弃数据。第二方面，本专利技术实施例还提供一种组态串口屏的实现方法，该方法采用第一方面任一项可能的实施方式所提供的组态串口屏执行，包括：通信接口接收外部设备发送的工程文件；NANDFLASH通过MCU系统下载工程文件；MCU系统对工程文件解码得到控制指令，获得控制指令对应的画面，并在SDRAM内的显示图层内绘制画面；FPGA系统驱动显示屏显示显示图层上的画面。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，在SDRAM内的显示图层绘制画面包括：在SDRAM内建立多个显示图层；其中，显示图层包括系统图层和用户图层；采用图层切换的方式进行画面切换，以绘制画面。结合第二方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，采用图层切换的方式进行画面切换包括：在SDRAM内建立系统图层列表；其中，系统图层列表内包括多个后台系统图层和显示系统图层；在后台系统图层上绘制预显示画面；将绘制有预显示画面的后台系统图层切换作为当前的显示系统图层，将上一个显示系统图层切换作为系统图层列表内的后台系统图层。结合第二方面的第二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，方法还包括：当接收到用户图层开启指令时，在用户图层上绘制与控制指令对应的画面；将用户图层叠加于显示系统图层上。本专利技术实施例提供了一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组态串口屏，其特征在于，包括：通信接口、存储器、MCU系统、FPGA系统和显示屏；所述通信接口用于接收外部设备发送的工程文件；其中，所述工程文件为用户编译文件，用于存储工程信息；所述工程信息包括图片文件、声音文件、字库文件、工程配置文件、键盘配置文件、MINIC脚本、MODBUS协议模块和FX协议模块中的多种；所述工程配置文件存储有画面和画面控件之间的描述信息和逻辑关系信息，以及控制指令；所述存储器包括NANDFLASH和SDRAM；其中，所述NANDFLASH用于存储所述工程文件，所述SDRAM内建立有显示图层，所述显示图层包括系统图层和用户图层；所述MCU系统用于将所述通信接口接收的所述工程文件下载至所述NANDFLASH，还用于对所述工程文件解码得到控制指令，获得所述控制指令对应的画面，并在所述SDRAM内的显示图层内绘制所述画面；所述FPGA系统用于驱动所述显示屏显示所述显示图层上的画面。

【技术特征摘要】
1.一种组态串口屏，其特征在于，包括：通信接口、存储器、MCU系统、FPGA系统和显示屏；所述通信接口用于接收外部设备发送的工程文件；其中，所述工程文件为用户编译文件，用于存储工程信息；所述工程信息包括图片文件、声音文件、字库文件、工程配置文件、键盘配置文件、MINIC脚本、MODBUS协议模块和FX协议模块中的多种；所述工程配置文件存储有画面和画面控件之间的描述信息和逻辑关系信息，以及控制指令；所述存储器包括NANDFLASH和SDRAM；其中，所述NANDFLASH用于存储所述工程文件，所述SDRAM内建立有显示图层，所述显示图层包括系统图层和用户图层；所述MCU系统用于将所述通信接口接收的所述工程文件下载至所述NANDFLASH，还用于对所述工程文件解码得到控制指令，获得所述控制指令对应的画面，并在所述SDRAM内的显示图层内绘制所述画面；所述FPGA系统用于驱动所述显示屏显示所述显示图层上的画面。2.根据权利要求1所述的组态串口屏，其特征在于，所述MCU系统包括串口通信模块、非串口接收模块、资源加载模块、指令解析模块和数据存储模块；所述串口通信模块用于通过串口收发数据，对存储于指令缓冲区的数据进行处理，还用于按照工程下载协议将通过串口接收到的所述工程文件下载至所述NANDFLASH中；所述非串口通信模块用于按照所述工程下载协议将通过与所述非串口通信模块对应的接口接收到的所述工程文件下载至所述NANDFLASH中；其中，所述非串口通信模块包括SD模块和USB模块；所述SD模块与SD卡接口相对应，所述USB模块与所述USB接口相对应；所述资源加载模块用于从所述NANDFLASH中获取目标资源，将所述目标资源加载至指令解析模块或所述SDRAM内；其中，所述目标资源包括文字字模数据、声音数据或视频数据；所述指令解析模块用于对所述工程文件解码得到控制指令，以执行与所述控制指令对应的操作；所述数据存储模块用于存储所述工程文件中的待保存数据，以使所述串口屏在重启时，为所述指令解析模块提供所述待保存数据。3.根据权利要求1所述的组态串口屏，其特征在于，所述通信接口包括串口，还包括USB接口、SD卡、WIFI模块、蓝牙接口、以太网接口中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的组态串口屏，其特征在于，所述工程配置文件的结构依次包括工程配置文件信息、工程画面信息、指令批处理信息、指令缓冲区信息、页面索引区、批处理索引区和指令索引区；其中，所述工程配置文件信息包括所述工程文件的基础信息；所述基础信息至少包括文件大小信息、版本号信息；所述工程画面信息包括工程画面数量信息、画...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘启鑫，李勇，刘仁武，
申请(专利权)人：广州大彩光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44