LED显示屏系统软件教程.docx
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LED显示屏系统软件教程
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通讯协议
目录
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第一章概述2
§1.1基本格式2
§1.2CRC校验和算法2
§1.3发送数据到配置区4
第二章控制类命令4
§2.1复位控制卡4
§2.2取运行状态4
§2.3设定亮度5
§2.4发送时间段亮度表5
§2.5设定自动开关屏时间5
§2.6设定屏体电源状态5
§2.7校准控制卡时间5
第三章图片类命令6
§3.1图片数据的整理6
§3.2节目表的结构8
§3.3发送图片数据和节目表文件8
§3.4设定节目表项数8
第四章文字类命令9
§4.1显示文字串9
§4.2画线9
§4.3切换显示区9
§4.4拷贝显示区9
§4.5清除显示区9
§4.6装入图片到显示区9
§4.7将显示区的内容保存为图片9
第一章概述
本文档中，用‘字符’表示ASCII码，字节表示16进制数据。
涉及到两个字节表示一个数据时，总是高字节在前，低字节在后。
控制卡上的FLASH芯片每256字节为1页，1型卡上有2048页，2型和4型卡有4096页；
第0页开始共3027页存放图片数据（仅2型、4型卡）
第2048页开始共979页存放图片数据（仅对1型卡）
第3027页开始共6页存放ASCII字符和数字的点阵库（若使用文字模式）
第3033页开始共1024页存放16点阵汉字库（若使用文字模式）
第4057页开始共1页保留
第4058页开始共25页存放时钟版面设计的内容
第4083页开始共12页存放节目表
第4095页开始共1页存放配置信息
§1.1基本格式
CL2005的基本通讯格式为：
7字符引导串+1字节屏号+1字符卡类型+2字节数据长度+多字节数据+2字节CRC
其中，
引导串：
ESC+“$LYTEC”（ESC的ASCII码值为0x1b）
屏号：
控制卡上短路子设定的编号
卡类型：
‘1’表示1型卡，‘A’表示2型卡，‘V’表示4型卡
长度：
高字节在前，低字节在后，表示有效数据的字节数，不包括引导串、屏号、卡类型、长度自身、CRC校验。
数据：
数据的第1字节是命令码，其它为与命令有关的数据
CRC：
高字节在前，低字节在后，对长度及数据进行16位CRC校验的结果。
除取控制卡的运行状态外，对其它发送给控制卡的数据包的正确应答为9个字节：
“07”+接收到的数据包从命令开始的5个字节+“OK”
由此应答格式可知，计算机发出的数据包中，在命令字节后必须至少有2个字节的数据（加上2字节CRC一共5个字节用于应答）。
§1.2CRC校验和算法
下面用C语言描述CRC校验算法：
WORDCRC_Table[256]=
{
0x0000,0x1021,0x2042,0x3063,0x4084,0x50a5,0x60c6,0x70e7,
0x8108,0x9129,0xa14a,0xb16b,0xc18c,0xd1ad,0xe1ce,0xf1ef,
0x1231,0x0210,0x3273,0x2252,0x52b5,0x4294,0x72f7,0x62d6,0x9339,0x8318,0xb37b,0xa35a,0xd3bd,0xc39c,0xf3ff,0xe3de,
0x2462,0x3443,0x0420,0x1401,0x64e6,0x74c7,0x44a4,0x5485,
0xa56a,0xb54b,0x8528,0x9509,0xe5ee,0xf5cf,0xc5ac,0xd58d,
0x3653,0x2672,0x1611,0x0630,0x76d7,0x66f6,0x5695,0x46b4,
0xb75b,0xa77a,0x9719,0x8738,0xf7df,0xe7fe,0xd79d,0xc7bc,
0x48c4,0x58e5,0x6886,0x78a7,0x0840,0x1861,0x2802,0x3823,
0xc9cc,0xd9ed,0xe98e,0xf9af,0x8948,0x9969,0xa90a,0xb92b,
0x5af5,0x4ad4,0x7ab7,0x6a96,0x1a71,0x0a50,0x3a33,0x2a12,
0xdbfd,0xcbdc,0xfbbf,0xeb9e,0x9b79,0x8b58,0xbb3b,0xab1a,
0x6ca6,0x7c87,0x4ce4,0x5cc5,0x2c22,0x3c03,0x0c60,0x1c41,
0xedae,0xfd8f,0xcdec,0xddcd,0xad2a,0xbd0b,0x8d68,0x9d49,
0x7e97,0x6eb6,0x5ed5,0x4ef4,0x3e13,0x2e32,0x1e51,0x0e70,
0xff9f,0xefbe,0xdfdd,0xcffc,0xbf1b,0xaf3a,0x9f59,0x8f78,
0x9188,0x81a9,0xb1ca,0xa1eb,0xd10c,0xc12d,0xf14e,0xe16f,
0x1080,0x00a1,0x30c2,0x20e3,0x5004,0x4025,0x7046,0x6067,
0x83b9,0x9398,0xa3fb,0xb3da,0xc33d,0xd31c,0xe37f,0xf35e,
0x02b1,0x1290,0x22f3,0x32d2,0x4235,0x5214,0x6277,0x7256,
0xb5ea,0xa5cb,0x95a8,0x8589,0xf56e,0xe54f,0xd52c,0xc50d,
0x34e2,0x24c3,0x14a0,0x0481,0x7466,0x6447,0x5424,0x4405,
0xa7db,0xb7fa,0x8799,0x97b8,0xe75f,0xf77e,0xc71d,0xd73c,
0x26d3,0x36f2,0x0691,0x16b0,0x6657,0x7676,0x4615,0x5634,
0xd94c,0xc96d,0xf90e,0xe92f,0x99c8,0x89e9,0xb98a,0xa9ab,
0x5844,0x4865,0x7806,0x6827,0x18c0,0x08e1,0x3882,0x28a3,
0xcb7d,0xdb5c,0xeb3f,0xfb1e,0x8bf9,0x9bd8,0xabbb,0xbb9a,
0x4a75,0x5a54,0x6a37,0x7a16,0x0af1,0x1ad0,0x2ab3,0x3a92,
0xfd2e,0xed0f,0xdd6c,0xcd4d,0xbdaa,0xad8b,0x9de8,0x8dc9,
0x7c26,0x6c07,0x5c64,0x4c45,0x3ca2,0x2c83,0x1ce0,0x0cc1,
0xef1f,0xff3e,0xcf5d,0xdf7c,0xaf9b,0xbfba,0x8fd9,0x9ff8,
0x6e17,0x7e36,0x4e55,0x5e74,0x2e93,0x3eb2,0x0ed1,0x1ef0
};
计算CRC校验的子函数:
voidCRC（WORD*CRCValue,BYTEch）;
{
WORDNewCRC=*CRCValue;
BYTECV;
CV=（（NewCRC>>8）^ch）&0xff;
NewCRC=（NewCRC<<8）^CRC_Table[CV];
*CRCValue=NewCRC;
}
假设待校验的数据为n字节，存放在字节数组ByteAry中，则完整的CRC校验算法如下：
WORDCRCResult=0;
CRC（&CRCResult,n>>8）;
CRC（&CRCResult,n&0xff）;
for（intI=0;ICRC（&CRCResult,ByteAry[I]）;
§1.3发送数据到配置区
节目数、设定的亮度、开关屏时间等，均存储在FLASH芯片的配置页，发送数据到配置页使用专门的命令：
1字符命令码‘Q’+1字节配置页中的偏移量+1字节数据的字节数+1字节重启标志+数据
配置页中的数据偏移定义如下：
0x00-0x17：
24字节，保留
0x18-0x19：
2字节，屏宽
0x1A-0x1B：
2字节，屏高
0x1C-0x1F：
4字节，保留
0x20-0x20：
1字节，预设亮度0-7，8则表示执行时间段亮度，9表示走自动亮度
0x21-0x21:
1字节，节目表项数
0x22-0x23：
2字节，定时开屏之时分，BCD码
0x24-0x25：
2字节，定时关屏之时分，BCD码
0x26-0x2E：
9字节，保留
0x2F-0x2F：
1字节，有效图片数
0x30-0xBB：
139字节，时钟版面设计内容
0xBC-0xCB：
16字节，数码管显示码
0xCC-0xDF：
20字节，时间段亮度表，4项
每项为2字节开始时间（BCD码），2字节结束时间（BCD码），1字节亮度
0xE0-0xFF：
32字节，保留
第二章控制类命令
控制类命令包括复位控制卡、取运行状态、设定亮度、设定开关LED显示屏时间等。
§2.1复位控制卡
命令格式：
命令码‘V’+2个字节的任意数据。
§2.2取运行状态
命令格式：
命令码‘D’+2字节任意的数据。
对取运行状态，控制卡返回29个字节，“1D”+27字节数据
这27个字节的数据中，前20个字节为十六进制的数字ASCII码，每两个拼合成1个字节的16进数据，一共10个字节，其中：
第1字节:
D7-D4:
亮度
D3:
是否处于测试状态
D2:
是否人工强制开关电源
D1:
是否因时间段导致关屏
D0:
是否有汉字库
第2字节:
当前播放的节目序号
第3字节:
当前播放的图片序号
第4字节:
开屏时间-时
第5字节:
开屏时间-分
第6字节:
关屏时间-时
第7字节:
关屏时间-分
第8字节:
保留
第9字节:
保留
第10字节：
保留
后面7个字节为BCD码：
第1字节:
控制卡时钟,秒
第2字节:
控制卡时钟,分
第3字节:
控制卡时钟,时
第4字节:
控制卡时钟,日
第5字节:
控制卡时钟,月
第6字节:
控制卡时钟,年
第7字节:
当前设置的亮度
§2.3设定亮度
命令格式：
命令码‘Q’+0x20+0x01+0x00+亮度值，亮度值为16进制数，范围0-9。
0-7表示屏的亮度，8表示按时间段调整亮度，9表示按亮度传感器采样的结果自动调整亮度。
§2.4发送时间段亮度表
命令格式：
命令码‘Q’+0xCC+0x14+0x00+20字节亮度表
亮度表一共4项，每项5字节，其中第1、2字节为时间段的开始（时、分，BCD码），第3、4字节为时间段的结束（时、分，BCD码），第5字节为亮度值（0-7）。
§2.5设定自动开关屏时间
命令格式：
命令码‘Q’+0x22+0x04+0x00+4字节时间
其中，时间的第1、2字节为开屏时刻，第3、4字节为关屏时刻（大于该时刻才真正关屏），这些时刻分别由BCD码的小时和分组成。
§2.6设定屏体电源状态
命令格式：
命令码‘P’+1字节开关状态+1字节任意数据
其中，开关状态=0表示关屏，1表示开屏，2表示按照时间段自动控制
§2.7校准控制卡时间
命令格式：
命令码‘C’+7字节时间
这7字节时间均为BCD码，排列顺序为秒、分、时、日、月、星期和年。
第三章图片类命令
图片类命令涉及两个方面，一是图片数据本身，另一是节目表。
这两类命令都是将数据写往控制卡的FLASH芯片。
不同的控制卡，虽然FLASH的容量不一样，但配置信息和节目表等都存放在FLASH芯片的高端，位置都是一样的，仅是图片数据存储的开始地址不一样。
假设LED显示屏的宽为W，高为H，则一个图片的发送次数为：
1、4型卡：
TotalSendSteps=（（H+127）/128）*16
2型卡单色：
TotalSendSteps=（（H+127）/128）*16
2型卡双色：
TotalSendSteps=（（H+127）/128）*32
必须从0开始到TotalSendSteps-1分步骤循环将一个图片的全部数据发送完毕。
每个图片占用的存储空间的页数为：
PagesPerPicture=（（W+255）/256）*TotalSendSteps
切记，这里计算出来的TotalSendSteps和PagesPerPicture是发送图片数据计算存储位置和发送次数必须用到的。
§3.1图片数据的整理
对于图片，常规的存储方案是按行存储，单字节表示水平方向的8个点。
对于宽度为W，高度为H的图片，假设原始图片整理为水平排列，一字节表示屏幕8个点的二维数组，该数组的大小应该是BYTEPictAry[H][W/8]（单色）或BYTEPictAry[H*2][W/8]（双色），对于双色屏，PictAry[0]至PictAry[H-1]存放红色数据，PictAry[H]至PictAry[2*H-1]存放绿色数据。
在控制卡上图片数据是按列存储的，一个字节表示同一列间隔16行的8个点，每次发送W个字节。
1、单色屏的数据排列
设图片的每个点的数据为:
x（0,0）,x（0,1）,x（0,2）,x（0,3）,,,x（0,W-1）
x（1,0）,x（1,1）,x（1,2）,x（1,3）,,,x（1,W-1）
,,
,,
x（H-1,0）,x（H-1,1）,x（H-1,2）,x（H-1,3）,,,x（H-1,W-1）
对于1型、4型卡,当发送步骤为y（0到TotalSendSteps-1）时，发送的图片数据中第z个字节的值按照从高到低的位的构成为：
x（y+112,z）,
x（y+96,z）,
x（y+80,z）,
x（y+64,z）,
x（y+48,z）,
x（y+32,z）,
x（y+16,z）,
x（y,z）
对于2型卡，当发送步骤为y（0到TotalSendSteps-1）时，发送的图片数据中第z个字节
x（（y/128）*128+112,z）,
x（（y/128）*128+96,z）,
x（（y/128）*128+80,z）,
x（（y/128）*128+64,z）,
x（（y/128）*128+48,z）,
x（（y/128）*128+32,z）,
x（（y/128）*128+16,z）,
x（（y/128）*128,z）
2、双色屏的数据排列
设图片的每个点的数据为:
R（0,0）,R（0,1）,R（0,2）,R（0,3）,,,R（0,W-1）
R（1,0）,R（1,1）,R（1,2）,R（1,3）,,,R（1,W-1）
,,
,,
R（H-1,0）,R（H-1,1）,R（H-1,2）,R（H-1,3）,,,R（H-1,W-1）
G（0,0）,G（0,1）,G（0,2）,G（0,3）,,,G（0,W-1）
G（1,0）,G（1,1）,G（1,2）,G（1,3）,,,G（1,W-1）
,,
,,
G（H-1,0）,G（H-1,1）,G（H-1,2）,G（H-1,3）,,,G（H-1,W-1）
对于1型、4型卡,当发送步骤为y（0到TotalSendSteps-1）时，发送的图片数据中第z个字节的值按照从高到低的位的构成为：
G（y+48,z）,
G（y+32,z）,
G（y+16,z）,
G（y,z）,
R（y+48,z）,
R（y+32,z）,
R（y+16,z）,
R（y,z）
对于2型卡，当发送步骤为y（0到TotalSendSteps-1）时，发送的图片数据中第z个字节的值按照从高到低的位的构成为：
若yR（（y/128）*128+112,z）,
R（（y/128）*128+96,z）,
R（（y/128）*128+80,z）,
R（（y/128）*128+64,z）,
R（（y/128）*128+48,z）,
R（（y/128）*128+32,z）,
R（（y/128）*128+16,z）,
R（（y/128）*128+0,z）
若y>=TotalSendSteps/2：
G（（（y-TotalSendSteps/2）/128）*128+112,z）,
G（（（y-TotalSendSteps/2）/128）*128+96,z）,
G（（（y-TotalSendSteps/2）/128）*128+80,z）,
G（（（y-TotalSendSteps/2）/128）*128+64,z）,
G（（（y-TotalSendSteps/2）/128）*128+48,z）,
G（（（y-TotalSendSteps/2）/128）*128+32,z）,
G（（（y-TotalSendSteps/2）/128）*128+16,z）,
G（（（y-TotalSendSteps/2）/128）*128,z）
§3.2节目表的结构
一个节目表项为12字节的结构类型：
structProgListStru//12字节
{
BYTEPictIndex;//图片序号，从0开始
BYTEEnterLeave;//D7-D4:
进入方式,D3-D0：
退出方式
BYTEStay;//停留时间,D7:
单位，0：
秒，1：
分；D6-D0为停留时间
BYTEFlag_Speed;//D7:
1表示后一图片紧随本图片退出时进入
//D6:
1表示D7为1，且是水平移动
//D5:
整页时钟标志，显示时钟版面设计的内容
//D4:
定时播放标志
//D3-D0:
速度
BYTEWeekFlag;//允许播放的周定时,为1的bit表示该日播出,
//D7对应周日，D6-D1对应周六-周一
BYTEStartHour;//允许播放的开始时段，时，BCD码
BYTEStartMinute;//分，BCD码
BYTEEndHour;//结束播放的开始时段，时，BCD码
BYTEEndMinute;//分，BCD码
BYTETimerMode;//时钟播放标志，顶部单、双行时钟日历等。
BYTENC0;//保留
BYTENC1;//保留
};
§3.3发送图片数据和节目表文件
发送图片和节目表文件，统一使用存储数据到FLASH命令，格式为：
命令码‘R’+2字节页地址+1字节页数量+数据
发送图片数据时，假设当前发送第n个图片的第m步，则页数量的计算公式为：
PageCountPerStep=（W+255）/256;
页地址PageAddr的计算公式为：
if（卡类型==1）PageAddr=n*PagesPerPicture+m*PageCountPerStep+2048;
elsePageAddr=n*PagesPerPicture+m*PageCountPerStep;
发送节目表时，页地址为4083（0xFF3），总的页数量则为12*节目表项数。
因为控制卡上的通讯缓冲区最大为2080，也就是，每次发送不得超过8页，因此发送节目表时，需要根据实际页数处理为多次发送，每次均要计算页地址和页数量。
§3.4设定节目表项数
命令格式：
命令码‘Q’+0x21+0x01+0x01+节目表项数
第四章文字类命令
§4.1显示文字串
命令格式：
命令字‘H’+1字节Bank号+2字节x坐标+2字节y坐标+1字节颜色+串+0x00
§4.2画线
命令格式：
命令字‘J’+1字节目标Bank号+2字节起点X坐标+2字节起点Y坐标+2字节终点X坐标+2字节终点Y坐标+1字节线条颜色
因为控制卡只支持画水平线或垂直线条，所以，起点和终点或X坐标一致，或Y坐标一致。
§4.3切换显示区
命令格式：
命令字‘K’+1字节目标Bank号+1字节任意数据
§4.4拷贝显示区
命令格式：
命令字‘L’+1字节目标Bank号+1字节任意数据
§4.5清除显示区
命令格式：
命令字‘M’+1字节目标Bank号+1字节任意数据
§4.6装入图片到显示区
命令格式：
命令字‘N’+1字节目标Bank号+1字节图片索引
§4.7将显示区的内容保存为图片
命令格式：
命令字‘O’+1字节源Bank号+1字节图片索引
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