一种能源控制器LCD液晶显示控制系统及方法

摘要

本发明实施例公开了一种能源控制器的液晶显示控制系统及方法，其中控制系统包括：LCD应用程序模块、硬件抽象层模块、LCD驱动模块和操作系统模块；硬件抽象层模块包括多种接口函数，每一接口函数对应实现一种液晶显示面板的功能；LCD驱动模块包括每一接口函数对应的具体算法；LCD应用程序模块用于接收用户驱动指令，并根据用户驱动指令调用硬件抽象层模块中的接口函数，硬件抽象层模块用于根据LCD应用程序模块调用的接口函数调用LCD驱动模块中的具体算法；LCD驱动模块用于基于操作系统模块提供的操作接口，根据硬件抽象层模块调用的算法控制液晶显示面板，实现了减少系统的死机与崩溃现象，保护了硬件厂商的权益，实现平台化的统一管理。

说明书

技术领域

本发明实施例涉及显示设备技术领域，尤其涉及一种能源控制器液晶显示控制系统及方法。

背景技术

能源控制器(Energy control and monitoring terminal unit，ECU)安装在公变或专变台区，可实现客户侧和配电侧计量与感知设备的灵活接入，具有数据采集、智能费控、时钟同步、精准计量、有序充电、用能管理、回路状态巡检、户变关系识别、停电事件上报等功能。

目前，市面上对于能源控制器的LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)屏幕显示，多数采用程序设计对液晶显示面板的直接访问来控制LCD屏幕内容的显示，而这样的设计会造成系统的死机与崩溃等现象，并且暴露了液晶显示面板的实现细节，损坏了硬件厂商的权益，不利于平台化的统一管理。

发明内容

本发明实施例提供了一种能源控制器液晶显示控制系统及方法，以减少系统的死机与崩溃等现象，避免暴露液晶显示面板的实现细节，保护硬件厂商的权益，实现平台化的统一管理。

第一方面，本发明实施例提供了一种能源控制器的液晶显示控制系统，包括：

LCD应用程序模块、硬件抽象层模块、LCD驱动模块和操作系统模块；

其中，所述硬件抽象层模块包括多种接口函数，每一所述接口函数对应实现一种液晶显示面板的功能；所述LCD驱动模块包括每一所述接口函数对应的具体算法；

所述LCD应用程序模块用于接收用户驱动指令，并根据所述用户驱动指令调用所述硬件抽象层模块中的接口函数，所述硬件抽象层模块用于根据所述LCD应用程序模块调用的接口函数调用LCD驱动模块中的具体算法；所述LCD驱动模块用于基于所述操作系统模块提供的操作接口，根据所述硬件抽象层模块调用的算法控制所述液晶显示面板。

可选的，所述硬件抽象层模块包括HAL框架和HAL module架构；其中，所述HAL框架用于提供硬件抽象层模块的核心数据结构定义以及对外统一接口，HAL module架构用于提供各种液晶显示面板的HAL层驱动；所述HAL框架还用于通过动态加载方式管理和使用HALmodule架构以形成不同的所述接口函数。

可选的，所述液晶显示面板包括LCD显示屏，所述LCD驱动模块用于根据所述硬件抽象层调用的算法访问所述LCD显示屏，以及管理所述LCD显示屏中的显示区域。

可选的，所述LCD显示屏中的显示区域包括至少一个主界面和一个活动界面；所述LCD驱动模块用于至少同时支持一个活动界面进程和一个主界面进程以对所述LCD显示屏进行绘制；其中，所述活动界面进程用于绘制所述活动界面，所述主界面进程用于绘制所述主界面。

可选的，所述主界面进程为主进程，所述活动界面进程为从属进程；所述主界面进程在主界面绘制的内容与所述活动界面进程在活动界面绘制的内容同时显示出来。

可选的，所述主界面进程包括复位LCD显示屏的权限，所述活动界面进程包括开和/或关LCD显示屏背光的权限。

可选的，所述操作系统模块包括Linux内核与内核态驱动，Linux内核与内核态驱动用于提供对具体液晶显示面板的初始化、读、写和控制的操作接口。

第二方面，本发明实施例提供了一种能源控制器的液晶显示控制方法，其特征在于，通过第一方面任一所述的能源控制器的液晶显示控制系统执行，应用于对LCD显示屏的数据更新，包括：

LCD应用程序模块接收更新屏显内容指令；并根据所述更新屏显内容指令调用硬件抽象层模块中的接口函数，所述硬件抽象层模块根据所述LCD应用程序模块调用的接口函数调用LCD驱动模块中的具体算法；

LCD驱动模块判断用户请求更新数据大小是否大于预设最小阈值；

若大于，则指定更新命令、数据及数据长度，以及指定屏幕内容更新的起始点位置和结束点位置；

所述LCD驱动模块通过算法根据所述用户请求更新数据大小以及LCD显示屏的规格，计算屏幕内容的更新起始点位置和结束点位置；并根据指定的起始点位置和结束点位置，判断计算得到的起始点位置和结束点位置是否有误；

若无误，则根据计算得到的起始点位置和结束点位置确定计算得到的数据长度；

判断计算得到的数据长度是否大于指定的数据长度；

若大于，则将计算得到的数据长度替换成指定的数据长度，并通过控制寄存器实现主界面进程或活动界面进程对屏幕内容的绘制。

可选的，方法还包括：

若计算得到的数据长度小于指定的数据长度，则LCD驱动模块不作处理。

可选的，方法还包括：

若所述用户请求更新数据大小小于预设最小阈值，则LCD驱动模块控制LCD显示屏输出错误信息；

方法还包括：

若计算得到的更新起始点位置和结束点位置有误，则LCD驱动模块控制LCD显示屏输出错误信息。

本发明实施例提供了一种能源控制器的液晶显示控制系统及方法，其中液晶显示控制系统包括：LCD应用程序模块、硬件抽象层模块、LCD驱动模块和操作系统模块；其中硬件抽象层模块包括多种接口函数，每一接口函数对应实现一种液晶显示面板的功能；LCD驱动模块包括每一接口函数对应的具体算法；LCD应用程序模块用于接收用户驱动指令，并根据用户驱动指令调用硬件抽象层模块中的接口函数，硬件抽象层模块用于根据LCD应用程序模块调用的接口函数调用LCD驱动模块中的具体算法；LCD驱动模块用于基于操作系统模块提供的操作接口，根据硬件抽象层模块调用的算法控制液晶显示面板。本发明实施例提供的技术方案在能源控制器的液晶显示控制系统中引入硬件抽象层模块，硬件抽象层模块用于隐藏不同液晶显示面板的具体实现细节，硬件抽象层模块包括多种接口函数，每一接口函数对应实现一种液晶显示面板的功能，从而实现了具体硬件与软件的分离，减少系统的死机与崩溃等现象,避免了暴露液晶显示面板的实现细节，因此保护了硬件厂商的权益，通过硬件抽象层模块的交互协议，给LCD应用程序开发提供了统一的接口，实现了平台化的统一管理。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种能源控制器的液晶显示控制系统的结构框图；

图2是本发明实施例提供的一种能源控制器的液晶显示控制方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的另一种能源控制器的液晶显示控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供了一种能源控制器的液晶显示控制系统，图1是本发明实施例提供的一种能源控制器的液晶显示控制系统的结构框图，参考图1，控制系统包括：

LCD应用程序模块10、硬件抽象层(Hardware Abstraction Layer,HAL)模块、LCD驱动模块30和操作系统模块40；

其中，硬件抽象层模块20包括多种接口函数，每一接口函数对应实现一种液晶显示面板50的功能；LCD驱动模块30包括每一接口函数对应的具体算法；

LCD应用程序模块10用于接收用户驱动指令，并根据用户驱动指令调用硬件抽象层模块20中的接口函数，硬件抽象层模块20用于根据LCD应用程序模块10调用的接口函数调用LCD驱动模块30中的具体算法；LCD驱动模块30用于基于操作系统模块40提供的操作接口，根据硬件抽象层模块20调用的算法控制液晶显示面板50。

具体的，能源控制器的液晶显示控制系统包括LCD应用程序模块10，LCD应用程序模块10可为能源控制器提供产品功能，基于能源控制器的业务需要，可对LCD应用程序模块10的功能进行新增、修改或裁剪。LCD应用程序模块10是一种为完成某项或多项特定工作的计算机程序，它运行在用户模式，可以和用户进行交互，具有可视的用户界面。LCD应用程序模块10可以接收用户驱动指令，LCD应用程序模块10与硬件抽象层模块20连接，LCD应用程序模块10可根据接收到的用户驱动指令调用硬件抽象层模块20中的接口函数。其中，硬件抽象层模块20包括多种接口函数，每一接口函数对应实现一种液晶显示面板50的功能。硬件抽象层将LCD液晶显示面板50抽象为一个模块，以C语言结构体的方式代表HAL对液晶显示面板50的抽象逻辑，其通过特定的接口函数实现对具体设备的调用。硬件抽象层模块20以LCD动态链接库的方式呈现，LCD动态链接库为一种(.so)文件，(.so)文件提供了LCD液晶显示面板50的所有属性和接口函数，该文件中包含的LCD液晶显示面板的属性有：版本、作者、发布日期、厂商代码、打开设备和关闭设备等。硬件抽象层模块20根据LCD应用程序模块10调用的接口函数，可以调用LCD驱动模块30中的具体算法；LCD驱动模块30用于基于操作系统模块40提供的操作接口，根据硬件抽象层模块20调用的算法控制液晶显示面板50。

硬件抽象层模块20是对操作系统模块40的内核驱动程序的封装，向上提供接口，屏蔽低层驱动的实现细节。也就是说，把对液晶显示面板50的支持分成了两层，一层放在用户空间(User Space)，一层放在内核空间(Kernel Space)，其中，硬件抽象层模块20运行在用户空间，而内核驱动层的程序运行在内核空间，LCD驱动模块30为内核驱动层中的一个驱动模块，其驱动算法实现了对具体液晶显示面板50的操作，例如可以实现LCD显示屏屏幕内容的绘制功能。若把硬件抽象层模块20和内核驱动层整合在一起放在内核空间从技术实现的角度来看，是可以的，然而从商业的角度来看，把对硬件的支持逻辑都放在内核空间，可能会损害厂家的利益。如果把对硬件支持的所有代码都放在内核驱动层，那就意味着产品在发布时要公开驱动程序的源代码，而公开源代码就意味着把液晶显示面板50的相关参数和实现都公开了，这对厂家来说，损害是非常大的。因此，本发明实施例把对液晶显示面板50的支持分成硬件抽象层模块20和内核驱动层，内核驱动层只提供简单的访问硬件逻辑，例如读写硬件寄存器的通道，至于从液晶显示面板50中读到了什么值，或者写了什么值到液晶显示面板50中的逻辑，都可放在硬件抽象层模块20中，这样就实现了把商业秘密隐藏起来。

发明实施例提供了一种能源控制器的液晶显示控制系统包括：LCD应用程序模块10、硬件抽象层模块20、LCD驱动模块30和操作系统模块40；其中硬件抽象层模块20包括多种接口函数，每一接口函数对应实现一种液晶显示面板50的功能；LCD驱动模块30包括每一接口函数对应的具体算法；LCD应用程序模块10用于接收用户驱动指令，并根据用户驱动指令调用硬件抽象层模块20中的接口函数，硬件抽象层模块20用于根据LCD应用程序模块10调用的接口函数调用LCD驱动模块30中的具体算法；LCD驱动模块30用于基于操作系统模块40提供的操作接口，根据硬件抽象层模块20调用的算法控制液晶显示面板50。本发明实施例提供的技术方案在能源控制器的液晶显示控制系统中引入硬件抽象层，硬件抽象层用于隐藏不同液晶显示面板50的具体实现细节，硬件抽象层包括多种接口函数，每一接口函数对应实现一种液晶显示面板50的功能，从而实现了具体硬件与软件的分离，减少系统的死机与崩溃等现象，避免了暴露液晶显示面板50的实现细节，因此保护了硬件厂商的权益，通过硬件抽象层的交互协议，给LCD应用程序开发提供了统一的接口，实现了平台化的统一管理。

可选的，硬件抽象层模块20包括HAL框架和HAL module架构；其中，HAL框架用于提供硬件抽象层模块20的核心数据结构定义以及对外统一接口，HAL module架构用于提供各种液晶显示面板50的HAL层驱动；HAL框架还用于通过动态加载方式管理和使用HAL module架构以形成不同的接口函数。

具体的，硬件抽象层模块20内部分为两层，即HAL框架和HAL module架构。HAL框架负责提供HAL的核心数据结构定义及对外统一接口。HAL module提供各种液晶显示面板50的HAL层驱动。其中，HAL框架通过共享库libhd.so提供；该文件包含了数据结构定义和对外的函数接口；HAL module架构以libhal_.so提供；另外，HAL框架通过动态加载方式(dlopen、dysym等)管理和使用HAL module架构。

可选的，液晶显示面板50包括LCD显示屏，LCD驱动模块30用于根据所述硬件抽象层调用的算法访问所述LCD显示屏，以及管理所述LCD显示屏中的显示区域。

具体的，硬件抽象层模块20包括多种接口函数，每一接口函数对应实现一种液晶显示面板50的功能；LCD驱动模块30包括每一接口函数对应的具体算法。在本发明实施例中，液晶显示面板50包括LCD显示屏。因为针对的是LCD显示屏的屏幕显示的控制，所以硬件抽象层模块20中的HAL module架构以libhal_lcd.so文件提供；该文件包含了操控LCD显示屏这个具体液晶显示面板50的相关函数。因此，硬件抽象层模块20中的HAL框架通过动态加载方式(dlopen、dysym等)管理和使用HAL module架构形成的接口函数中，包含了操控LCD显示屏这个具体液晶显示面板50的相关函数。LCD应用程序模块10接收用户驱动指令后，例如更新屏显内容指令，可根据用户驱动指令调用硬件抽象层模块20中实现数据更新的接口函数；硬件抽象层模块20用于根据LCD应用程序模块10调用的实现数据更新的接口函数，调用LCD驱动模块30中数据更新的具体算法；LCD驱动模块30用于根据硬件抽象层模块20调用的数据更新的算法访问LCD显示屏，并对LCD显示屏中的显示区域进行更新。可选的，LCD驱动模块30还包括其它功能的算法，可以实现屏显厂家的设置，背光控制，屏幕复位，数据转发，APP(应运程序)激活ID，以及对比度设置等。

可选的，LCD显示屏中的显示区域包括至少一个主界面和一个活动界面；LCD驱动模块30用于至少同时支持一个活动界面进程和一个主界面进程以对LCD显示屏进行绘制；其中，活动界面进程用于绘制活动界面，主界面进程用于绘制主界面。

具体的，LCD驱动模块30支持显示区域管理，LCD显示屏中的显示区域包括至少一个主界面和一个活动界面。LCD显示屏的分辨率可以为160*160，显示深度为1，用1bit来表示1个像素，1为黑色，0为白色。可以设置1个活动显示区域，活动显示区域即为活动界面。LCD驱动模块30允许活动界面进程和主界面进程两个进程同时绘制LCD显示屏。其中活动界面进程负责绘制活动显示区域；主界面进程负责绘制除活动显示区域外的整个LCD显示屏。活动显示区域外的整个LCD显示屏即为主界面，活动显示区域的范围可根据实际需要进行设置。

可选的，主界面进程为主进程，活动界面进程为从属进程；主界面进程在主界面绘制的内容与活动界面进程在活动界面绘制的内容同时显示出来。

具体的，主界面进程为主进程，活动界面进程为从属进程，二者为主从关系。主界面进程绘制的内容不会立即显示在LCD显示屏上，而是在活动界面进程绘制屏幕时，主界面的内容和活动界面内容一起显示出来。也就是说，LCD显示屏呈现为主界面进程在主界面绘制的内容与活动界面进程在活动界面绘制的内容同时显示出来。每个进程有唯一的进程控制符(Process Identification，PID)，可以获取当前活动界面进程的PID和当前主界面进程的PID。它是进程运行时系统分配的，并不代表专门的进程。在运行时PID是不会改变的，但是进程终止后PID就会被系统回收，可能会被继续分配给新运行的程序。

可选的，主界面进程包括复位LCD显示屏的权限，活动界面进程包括开和/或关LCD显示屏背光的权限。

具体的，不同的进程具有的权限不同。可以设置只有主界面进程才有权限复位LCD显示屏；可以设置只有活动界面进程才有权限开和/或关LCD显示屏背光。若LCD显示屏已经绘制好屏幕内容，复位LCD显示屏可以将整个LCD显示屏恢复到初始状态，消除上次绘制好的屏幕内容。设置活动界面进程才有权限开和/或关LCD显示屏背光，可以便于客户的使用，在利用活动界面进程绘制活动显示区域时，LCD显示屏背光打开。

可选的，操作系统模块40可以包括Linux内核41与内核态驱动42，Linux内核41与内核态驱动42是一种开源操作系统，Linux内核41与内核态驱动42用于为LCD驱动模块30提供对具体液晶显示面板50的初始化、读、写和控制等操作接口，从而实现根据硬件抽象层模块20调用的算法控制液晶显示面板50。

具体的，操作系统是一个用来和硬件打交道并为用户程序提供一个有限服务集的低级支撑软件。计算机的硬件，含有外围设备、处理器、内存、硬盘和其他的电子设备组成计算机的发动机。但是没有软件来操作和控制它，自身是不能工作的。完成这个控制工作的软件就称为操作系统，在Linux的术语中被称为“内核”，Linux内核41与内核态驱动42提供了操作系统模块40的基础功能，如内存管理、进程管理、网络功能、文件系统及设备驱动框架等。

本发明实施例还提供了一种能源控制器的液晶显示控制方法，通过上述任意实施例所述的能源控制器的液晶显示控制系统执行，应用于对LCD显示屏的数据更新，图2是本发明实施例提供的一种能源控制器的液晶显示控制方法的流程图，参考图2，方法包括：

S110、LCD应用程序模块接收更新屏显内容指令；并根据更新屏显内容指令调用硬件抽象层模块中的接口函数，硬件抽象层模块根据LCD应用程序模块调用的接口函数调用LCD驱动模块中的具体算法。

具体的，LCD应用程序模块是一种为完成某项或多项特定工作的计算机程序，它运行在用户模式，可以和用户进行交互，具有可视的用户界面。LCD应用程序模块可以接收用户的更新屏显内容指令，LCD应用程序模块与硬件抽象层模块连接，LCD应用程序模块可根据接收到的更新屏显内容指令调用硬件抽象层模块中数据更新的接口函数。硬件抽象层模块根据LCD应用程序模块调用的接口函数，调用LCD驱动模块中的数据更新具体算法，数据更新是实现对LCD显示屏的屏幕内容绘制的主要算法。

S120、LCD驱动模块判断用户请求更新数据大小是否大于预设最小阈值；若大于，则指定更新命令、数据及数据长度，以及指定屏幕内容更新的起始点位置和结束点位置。

具体的，接收用户输入的请求更新数据，LCD驱动模块判断用户请求更新数据大小是否大于预设最小阈值；若大于则说明用户请求更新数据满足LCD显示屏显示数据的大小。确定用户请求更新数据大小大于预设最小阈值后，指定更新命令、数据及数据长度，更新命令与数据具有一一对应关系，而数据具有数据长度的特性。这里指定的数据长度为所要求更新的数据长度。指定更新命令、数据及数据长度后，还需要指定屏幕内容更新的起始点位置和结束点位置。指定屏幕内容更新的起始点位置和结束点位置可以理解为，预先规定了更新显示区域的的具体范围。指定屏幕内容更新的起始点位置和结束点位置，以起始点和结束点的连线为对角线的矩形即为待更新的显示区域。该显示区域可为活动界面的显示区域，也可以为主界面的显示区域。

S130、LCD驱动模块通过算法根据用户请求更新数据大小以及LCD显示屏的规格，计算屏幕内容的更新起始点位置和结束点位置；并根据指定的起始点位置和结束点位置，判断计算得到的起始点位置和结束点位置是否有误。

具体的，若计算得到的起始点位置和指定的起始点位置相同，以及计算得到的结束点位置和指定的结束点位置相同，则说明计算得到的起始点位置和结束点位置无误。若计算得到的起始点位置和指定的起始点位置不相同，和/或计算得到的结束点位置和指定的结束点位置不相同，则说明计算得到的起始点位置和结束点位置有误。

S140、若无误，则根据计算得到的起始点位置和结束点位置确定计算得到的数据长度；判断计算得到的数据长度是否大于指定的数据长度。

具体的，确定计算得到的起始点位置和结束点位置是无误后，根据计算得到的起始点位置和结束点位置确定计算得到的数据长度；并比较计算得到的数据长度与指定的数据长度，判断计算得到的数据长度是否大于指定的数据长度。

S150、若大于，则将计算得到的数据长度替换成指定的数据长度，并通过控制寄存器实现主界面进程或活动界面进程对屏幕内容的绘制。

具体的，若计算得到的数据长度大于指定的数据长度，则说明计算得到的数据长度大于所要求更新的数据长度，将计算得到的数据长度替换成指定的数据长度以剔除多余的数据长度，保留所需的数据长度。将计算得到的数据长度替换成指定的数据长度后，通过控制寄存器实现主界面进程或活动界面进程对屏幕内容的绘制。

可选的，方法还包括：

若计算得到的数据长度小于指定的数据长度，则LCD驱动模块不作处理。

可选的，方法还包括：

若所述用户请求更新数据大小小于预设最小阈值，则LCD驱动模块控制LCD显示屏输出错误信息。

方法还包括：

若计算得到的更新起始点位置和结束点位置有误，则LCD驱动模块控制LCD显示屏输出错误信息。

图3是本发明实施例提供的另一种能源控制器的液晶显示控制方法的流程图，参考图，方法包括：

S210、LCD应用程序模块接收更新屏显内容指令；并根据更新屏显内容指令调用硬件抽象层模块中的接口函数，硬件抽象层模块根据所述LCD应用程序模块调用的接口函数调用LCD驱动模块中的具体算法。

S220、LCD驱动模块判断用户请求更新数据大小是否大于预设最小阈值；若大于，则执行步骤S240；若小于，则执行步骤230。

S230、LCD驱动模块控制LCD显示屏输出错误信息。

S240、指定更新命令、数据及数据长度，以及指定屏幕内容更新的起始点位置和结束点位置；LCD驱动模块通过算法根据用户请求更新数据大小以及LCD显示屏的规格，计算屏幕内容的更新起始点位置和结束点位置。

S250、根据指定的起始点位置和结束点位置，判断计算得到的起始点位置和结束点位置是否有误；若无误，则执行步骤S270；若有误，则则执行步骤260。

S260、LCD驱动模块控制LCD显示屏输出错误信息。

S270、根据计算得到的起始点位置和结束点位置确定计算得到的数据长度。

S280、判断计算得到的数据长度是否大于指定的数据长度；若大于，则执行步骤S2100；若小于，则执行步骤S290。

S290、LCD驱动模块不作处理。

S2100、将计算得到的数据长度替换成指定的数据长度，并通过控制寄存器实现主界面进程或活动界面进程对屏幕内容的绘制。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。