CN113819935B - 一种低功耗计量仪表显示装置的显示方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低功耗计量仪表显示装置的显示方法。包括电子纸显示控制装置、计量控制装置、电子纸显示屏和液晶显示屏,电子纸显示屏显示计量仪表累计能源用量,液晶显示屏显示计量仪表的多重数据。该方法利用电子纸局部刷新的功能,将仪表中重要的数据在不同的时间,显示到不同分区上;流程上,当仪表产生新的重要数据时,利用电子纸局部刷新功能可以使屏幕只更新部分区域的显示内容,且通过数据对比可以进一步减少显示区域变化更新的需求;再利用不同的刷新时间去刷新不同区域的相同的显示内容,在使用了电子纸局部刷新和分时刷新功能后可以增加显示数据的可靠性,在使用电子纸局部刷新和新旧数据对比后可以进一步降低显示的功耗。

Description

一种低功耗计量仪表显示装置的显示方法
技术领域
本发明涉及一种低功耗计量仪表显示装置的显示方法。
背景技术
传统机械驱动的计量仪表都会提供机械字轮,用于标示计量仪表使用的累积量。随着智能仪表的普及,传统机械驱动的仪表加装了控制部分,为便于用户精准判断当前计量仪表的使用状态和计量数据,智能仪表采用了机械字轮与电子显示屏双重显示的方式。随着全电子计量仪表的出现,机械字轮不再用于显示,而仅采用液晶屏显示。但液晶屏显示受限于原理,需要一直进行刷新。功耗很难降下来,为了降低功耗,常见技术方案是液晶屏受到触发后会显示一段时间,然后自行关闭,这种方案无法真正做到“可靠的数据显示”,比如关闭显示屏后设备突然死机,再比如显示屏突然坏了,用户将无法得知故障前一刻的仪表使用数据。随着电子纸的诞生,这一问题得到了初步改善。电子纸的特点是屏在没有数据更新时可以不用刷新,并且保持显示相当长的一段时间里是不需要能量或很低的能量进行维持的。其缺点是刷新时间过长,且刷新时会有清屏的操作,无法实现”可靠的数据显示”。
本发明与专利CN106871983A<<一种低功耗智能仪表的显示方法>>类似使用了电子纸做为替换机械字轮的显示屏,但从专利中未明确说明使用局部刷新的显示的方法也未提及利用分时方法刷新重要数据的方法。
本发明与专利CN108053011A<<低功耗同屏分区显示的电子标签显示方法及其显示装置>>类似使用了电子纸局部刷新显示内容的功能。但并没有涉及利用多个分区不同时间刷新显示内容的方法。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种低功耗计量仪表显示装置的显示方法的技术方案。
所述的一种低功耗的计量仪表显示装置,其特征在于包括电子纸显示控制装置、计量控制装置、电子纸显示屏和液晶显示屏,电子纸显示屏显示计量仪表累计能源用量,液晶显示屏显示计量仪表的多重数据;
电子纸显示控制装置包括电子纸显示主控制模块和屏驱动电源电路,屏驱动电源电路为电子纸显示屏提供电源,电子纸显示主控制模块包括第一芯片、定时器、第一显示模块、字库管理模、低功耗串口和脉冲输入端口,电子纸显示主控制模块通过低功耗串口和脉冲输入端口与计量控制装置连接的仪表计量模块进行数据交互,第一芯片通过使用定时器实现分时功能和第一显示模块分区局部刷新功能实现分时分区刷新电子纸显示屏,第一显示模块通过使用字库管理模块实现显示数值到显示缓存转换,进而驱动电子纸显示屏进行分区显示;
电子纸显示屏包括第一显示区域和第二显示区域;
计量控制装置主要包括计量主控制模块,计量主控制模块包括第二芯片、计量数据输入端口、第二显示模块、脉冲输出端口和串口,计量数据输入端口为计量数据获取接口,计量数据输入端口获取外部的计量数据并传送至第二芯片,第二显示模块为液晶显示屏的接口,串口与电子纸显示主控制模块的低功耗串口相连接,能够将新的数据传递给电子纸显示主控制模块的第一芯片进行处理,脉冲输出端口能够输出计量的脉冲信号,脉冲输出端口与电子纸显示主控制模块的脉冲输入端口相连接,电子纸显示主控制模块通过脉冲输入端口或低功耗串口唤醒深睡眠的第一芯片后,第一芯片控制第一显示模块的控制信号控制电子纸显示屏进行分区显示。
所述的一种低功耗的计量仪表显示装置,其特征在于所述控制信号包括片选信号、命令或数据控制信号。
所述的一种低功耗的计量仪表显示装置,其特征在于所述电子纸显示屏采用大连奇耘电子有限公司qyeg0213nbs800电子纸,显示像素点阵为128行250列,支持分区刷新,设计显示内容时将电子纸显示屏的显示内容分为两个分区,这两个分区又分成相同的数据块,第一显示区域选用24行24列的点阵显示字符集,第二显示区域选用16行16列的点阵显示字符集。
所述显示装置的低功耗的计量仪表显示方法,其特征在于执行过程如下:
S001:计量主控制模块的第二芯片从计量数据输入端口获得计量信息,即原始数据;根据系统运行前设置好的电子纸显示屏区块与内存程序空间的映射构建关系,将原始数据进行加工,得到要显示的显示数据;第二芯片能够通过串口或脉冲输出端口将新得到的显示数据传输到电子纸显示主控模块;
S002:电子纸显示主控模块接收到数据后第一芯片被低功耗串口或脉冲输入端口唤醒,第一芯片从低功耗串口获取数据或等待脉冲输入端口确认脉冲输入,从而得到新的显示数据,并将新的显示数据存到全局变量中;
S003:电子纸显示主控模块的定时器会产生以1.5秒为间隔的定时调用,利用定时调用来实现分时更新的功能;定时调用会判断第一显示区域是否需要刷新,如果第一显示区域有信息刷新需求就调用第一显示模块进行显示操作,如果第一显示区域没有信息刷新需求则判断第二显示区域是否有信息刷新需求,如果第二显示区域需要刷新就调用第一显示模块进行显示操作;在第一显示区域和第二显示区域都执行完成后将调用数据进行更新比对;
S004:定时调用的数据更新比对会读取全局变量中新的显示数据与第一显示模块中的原有显示数据比对,如果有更新则会标记第一显示区和第二显示区域需要刷新;当第一显示模块接到第一芯片的刷新显示命令,会调用字库管理模块对显示数据缓存化,然后将显示数值的缓存数据通过命令发送到电子纸显示屏,刷新到电子纸显示屏上即为数值显示;
S005:电子纸显示主控模块的定时器定时调用结束。
所述的一种低功耗的计量仪表显示方法,其特征在于所述电子纸显示屏区块与内存程序空间的映射构建关系构建过程如下:
S111:在设计初始阶段按照屏的宽度、高度以及要显示字符的大小分别计算出每一分区中分块的相对应的坐标位置和宽度与高度,该信息在程序初始时分配给相对应的分块映射内存分块中,建立显示屏分块与数据分块,该部分在模块上电初始时已完成;
电子纸显示屏显示的区域按预定义被分成n个分块,同时主控模块的程序空间中生成两组与显示区域对应的N维数组,双方的索引值命名为INDEX,INDEX的推进关系是INDEX=INDEX+1;第一显示区域被分割为n个分块,每个分块索引被命名为BL0、BL1、BL2…BLn-2、BLn-1,第二显示区域被分割为n个分块,每个分块索引被命名为BM0、BM1、BM2…BMn-2、BM n-1,与第一显示区域对应的N维数组索引被命名为IL0、IL1、IL2…ILn-2、ILn-1,与第二显示区域对应的N维数组索引被命名为IM0、IM1、IM2…IMn-2、IM n-1
通过分块索引与数组索引对应的关系构成分块与程序数据映射关系,其中B代表BLOCK分块索引,I代表数组索引,L与M作为第一、第二显示区域的区分,n代表第n个分区或第n个数组;
S112:电子纸显示屏分区分块单元映射到程序数组单元数据,电子纸显示屏的第一显示区域和第二显示区域分区分块后,以分块是最小单位区域作位置标定,第一显示区域的某个N分块,最小单元分块索引BLN设定参数坐标XBLN、YBLN、高HBLN、宽WBLN和显示数值SBLN,其中坐标XBLN、YBLN、高HBLN、宽WBLN是常量,通过映射关系,第一芯片映射内存中的与第一显示区域N分块对应的数组单元最小数组也包含了与分块对应的数组索引ILN设定参数坐标XILN、YILN、高HILN、宽WILN和显示数值SILN,并设定了刷新标记ZILN;同理,第二显示区域的某个N分块,最小单元分块索引BMN设定分参数坐标XBMN、YBMN、高HBMN、宽WBMN和显示数值SBMN, 其中坐标XBMN、YBMN、高HBMN、宽WBMN是常量,第一芯片映射内存中的与第二显示区域N分块对应的数组单元最小数组也包含了与分块对应的数组索引IMN设定参数坐标XIMN、YIMN、高HIMN、宽WIMN和显示数值SIMN,并设定了刷新标记ZIMN
所述的一种低功耗的计量仪表显示方法,其特征在于所述计量信息的获取与处理过程如下:
S210:计量控制装置是将获取的累计用量信息通过计量数据输入端口获取计量信息,随不同类型的计量仪表,获取的计量信息也会不一样,通过第二芯片的处理把有用的信息提取出来;
第二芯片在有数据更新时将新计数的数据通过串口或脉冲输出端口传输给电子纸显示控制装置,电子纸显示控制装置通过低功耗串口或脉冲输入端口接收新的数据;
S211:低功耗串口将信号传输至第一芯片后,低功耗串口会主动接收数据;
第一芯片读取低功耗串口的缓存数据,做校检是否通过,不通过退出执行过程,步骤终止,等待下一次输入;校检通过后,第一芯片解析缓存数据是否是更新数据的命令,是的话就可以更新数据到全局变量中,不是则退出执行过程,步骤终止,等待下一次输入;
S212:当有脉冲从脉冲输入端口输入到第一芯片后,第一芯片判断当前的状态是否在触发中,是的话等待5微秒,不是则退出这次执行,等待下一次输入;
如果等待计数的次数大于等于4次,第一芯片确认产生新的数据,并将此次产生的更新的数据保存到全局变量中;如果等待次数小于4次跳回等待下一次输入状态,通过4次20微秒的等待后就可以去除外界的干扰。
所述的一种低功耗的计量仪表显示方法,其特征在于所述数据更新比对过程如下:
在计量信息的获取与处理后如果有数据更新,则新的数据被保存在第一芯片全局变量中,只有通过数据比对过程,才能将新数据转换为第一显示区域和第二显示区域要显示的数值,复制后的数据用CV表示;CV通过(CV/1)得到CV的整数部分数值,并将整数部分数值赋于CV,CV最小一位数值用LVB表示,索引值由INDEX表示,第一显示区域的第n块分块索引标记由BLn表示,对应映射的数组索引由ILn表示,第二显示区域的第n块分块索引标记由BMn表示,对应映射的数组索引由IMn表示;
S311:新数据先复制下来,避免后面执行流程的过程中的改动影响到原值;
S312:将复制数据整数化处理,实际的数据可能是有小数位的,小数的位数是需要预先设置,数据按预设的小数位来整数化;如果小数位不为0则按下面的公式(CV *10小数位)计算,CV等于得到的计算数值,这里只支持使用十进制的数据;
S313:CV整数化后数据每一位的位置成为数组索引号,每一位的数值成为该数组索引需要比对的新显示值,比如数据的个位对应第一显示区域的第一分块映射的数组索引IL0和第二显示区域的第一分块映射的数组索引IM0,数据的十位对应第一显示区域的第一分块映射的数组索引IL1和第二显示区域的第一分块映射的数组索引IM1
S314: 如果某次CV小于等于0,结束本次数据更新比对,结束任务;如果复制数据CV大于0,通过对10的求余计算得到复制数据的最小一位数值,LVB等于(CV%10)的计算数值;先与现存第一显示区域的数组索引ILn得到的数值SILn进行比对,如果相同无需刷新该分块,如果不同则需要把SILn更新,记录该值SILn并标记数组索引的刷新标记ZILn;再与现存第二显示区域的数组索引IMn得到的数值SIMn进行比对,如果相同无需刷新该分块,如果不同则需要把SIMn更新,记录该值SIMn并标记数组索引的刷新标记ZIMn
S315:复制数据更新,这里最低位数值已经被使用过了,通过整除10去除最低一位的数值,这样上一位的数值就往下移了一位,CVn等于(CVn-1/10)的整数部分数值;
S316:索引值INDEX增加1,通过索引值增加1移向下一分块索引,跳转到S314,重复以上步骤,通过复制数据CV更新与索引值增加1的操作使数据位与分块索引实现了同步。
所述的一种低功耗的计量仪表显示方法,其特征在于所述显示数据缓存化的过程如下:
S411:电子纸显示屏显示方式是点阵方式,显示的数值需要转换成屏能显示的点阵信息数据,数值的点阵信息即是显示缓存数据;
S412:使用枚举的方法生成显示数值编号,编号是唯一的,且可以无限的增加;通过电子纸显示屏公司提供的字模软件Image2Lcd生成显示缓存数据,按显示的需要只生成了数字和部分符号的显示缓存数据,将显示缓存数据与显示数值编号绑定,这样只要通过数值编号就可以找到要显示的显示缓存数据;
S413:字库管理模块同时为可能需要显示的数值指定相关的显示数据编号;
S414:当有数值需要显示时,第一显示模块将调用字库管理模块处理显示数值;
S415:字库管理模块获取显示数值指定的显示数值编号,根据显示数值编号获取显示数值的显示缓存数据;
S416:第一显示模块将获取的显示数值的缓存数据通过命令发送到电子纸显示屏,刷新数值显示。
所述的一种低功耗的计量仪表显示方法,其特征在于所述分时更新的过程如下:
电子纸显示屏定时局部刷新的间隔最小等待时间为1.5秒,所以系统中的定时器以1.5秒间隔为周期;定时器开始定时的时间点定义为T1,当T1之后的间隔时间结束后,再次开始定时的时间点定义为T2;
S511:在T1时间点取第一显示区域的所以分块信息;
S512:扫描分区中的分块索引BLn对应的数组索引ILn的刷新标记ZILn标记,如果有被标记,说明第一显示区域需要更新显示数据,没有标记则跳过该分区的更新过程;
S513:第一显示模块先将电子纸显示屏唤醒,扫描分区中的分块索引BLn对应的数组索引ILn的刷新标记ZILn,如果有被标记,得到分块的SILn,调用显示数据缓存化的过程,得到SILn的显示缓存数据;
S514:第一显示模块将获取的显示缓存数据和相应的ILn坐标XILn、YILn、高HILn、宽WILn发送给电子纸显示屏,电子纸显示屏根据坐标和高、宽参数信息锁定位置,将显示缓存写在屏缓存中,此时尚未立即显示,同时将刷新标记ZILn清除;
S515:当第一显示区域分块全部扫描完成后,第一显示模块对电子纸显示屏开始进行屏的刷新过程,然后电子纸显示屏进入休眠;
S516:在T2时间点调取第二显示区域的所有分块信息;
S517:扫描分区中的分块索引BMn的数组索引IMn刷新标记ZIMn标记,如果有被标记,说明第一显示区域需要更新显示数据,没有标记则跳过该分区的更新过程;
S518:第一显示模块先将电子纸显示屏唤醒,扫描分区中的分块索引BMn的数组索引IMn刷新标记ZIMn,如果有被标记,得到分块的SIMn,调用显示数据缓存化的过程,得到SIMn的显示缓存数据;
S519:第一显示模块将获取的显示缓存数据和相应的IMn坐标XIMn、YIMn、高HIMn、宽WIMn发送给电子纸显示屏,电子纸显示屏根据坐标和高、宽参数信息锁定位置,将显示缓存写在屏缓存中,此时尚未立即显示,同时将刷新标记ZIMn清除;
S520:当第二显示区域分块全部扫描完成后,电子纸显示屏进行局部刷新,完成后进入休眠;
S521:当第一显示区域分块与第二显示区域分块都被更新完成后,调用数据更新比对过程进行下一轮数据更新比对。
本发明的有益效果是:
1) 方案中的计量仪表使用了双屏的显示方法;当液晶显示屏屏供电系统出现故障或液晶显示屏损坏时,电子纸显示屏可以准确可靠的显示用户在结清上周期缴费后,当下周期的能源累积使用量或能源待结算金额,从而避免了在计量装置意外损坏的情况下,用户能源使用量数据丢失费用结算无凭据所引发的纠纷;
2) 电子纸显示屏替换了传统计量仪表机械数轮的显示作用;在能源计量仪表为全电子计量仪表时,与传统机械计量仪表相比,驱动机械字轮的气缸连杆装置没有了,不具备机械驱动的条件;如果全电子计量仪表采用机械数轮与液晶屏双显示方案,还需要额外配备驱动的电机,既增加了成本,又占用了仪表内腔空间;而全电子计量仪表采用电子纸显示屏和液晶显示屏方案则避免了这一问题;
3) 方案支持对电子纸显示屏进行局部刷新;电子纸显示屏在局部刷新时,没有信息变动的分块所映射的显示屏像素点区域将不会被刷新,这样使功耗明显降低;
4) 由于电子纸显示屏在局部刷新时依然存在清除局部显示范围的操作,为了增加可靠数据显示,将电子纸屏分成两部分显示,定时刷新前显示的是同样的数据;通过定时分屏刷新,分时分区的更新显示内容,这样即使局部刷新电子纸显示屏过程出现故障或计量控制装置、电子纸显示控制装置出现故障,仍可以将最后一次计量时的累计能源使用量历史数据显示在电子纸显示屏上,供用户和能源售后部门查阅。
附图说明
图1为显示装置的框图;
图2低功耗显示的计量仪表示意图;
图3第一芯片硬件原理图;
图4显示方法流程图;
图5电子纸显示屏分区显示设计图;
图6电子纸显示屏分区分块映射到程序数组示意图;
图7电子纸显示屏分区分块单元映射到程序数组单元数据示意图;
图8串口获取新数据流程图;
图9脉冲获取新数据流程图;
图10数据更新比对过程流程图;
图11数值转换为显示缓存过程流程图;
图12显示数值、显示数值编号与显示缓存的关系示意图;
图13定时扫描流程图;
图14实施例—数据比对前的状态示意图;
图15实施例—定时扫描更新前数据示意图;
图16实施例—数据比对更新过程流程图;
图17实施例—更新后的映射内存数据示意图;
图18实施例—刷新显示过程流程图;
图19实施例—定时扫描第一显示区域更新完成(每次增加0.321)示意图;
图20实施例—第一显示区域刷新后的映射内存值示意图;
图21实施例—定时执行过程流程图;
图22实施例—第二显示区域刷新后的映射内存值示意图;
图23实施例—定时扫描第二显示区域更新完成(每次增加0.321)示意图;
图中:1-电子纸显示控制装置,2-电子纸显示主控制模块,3-屏驱动电源电路,4-电子纸显示屏,5-计量控制装置,6-记录主控制模块,7-液晶显示屏,211-第一芯片,212-定时器,213-第一显示模块,214-字库管理模块,215-低功耗串口,216-脉冲输入端口,411-第一显示器,412-第二显示器,611-第二芯片,612-计量数据输入端口,613-第二显示模块,614-脉冲输出端口,615-串口。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明:
本发明公开了一种低功耗的计量仪表显示装置及显示方法,计量仪表上设置有液晶显示屏和电子纸显示屏,电子纸显示屏4显示仪表累计能源用量,液晶显示屏7显示累计用量等能源计量仪表常规方案中的多重数据;利用电子纸局部刷新的功能,将仪表中重要的数据在不同的时间,显示到不同分区上;流程上,当仪表产生新的重要数据时,利用电子纸局部刷新功能可以使屏幕只更新部分区域的显示内容,且通过数据对比可以进一步减少显示区域变化更新的需求;再利用不同的刷新时间去刷新不同区域的相同的显示内容;在使用了电子纸局部刷新和分时刷新功能后可以增加显示数据的可靠性,在使用电子纸局部刷新和新旧数据对比后可以进一步降低显示的功耗。
一种低功耗的计量仪表显示装置,包括电子纸显示控制装置1、计量控制装置5、电子纸显示屏4和液晶显示屏7,电子纸显示屏4显示计量仪表累计能源用量,液晶显示屏7显示计量仪表累计用量等常规方案中的多重数据;电子纸显示控制装置1包括电子纸显示主控制模块2和屏驱动电源电路3,电子纸显示主控制模块2包括第一芯片211、定时器212、第一显示模块213、字库管理模214、低功耗串口215和脉冲输入端口216,电子纸显示主控制模块2选用的是型号为stm32l051c6的ST第一芯片211,第一芯片211属于ST低功耗芯片系列,电子纸显示主控制模块2通过低功耗串口215和脉冲输入端口216与计量控制装置5连接的仪表计量模块进行数据交互,第一芯片211通过使用定时器212实现分时功能和第一显示模块213分区局部刷新功能实现分时分区刷新电子纸显示屏4,第一显示模块213通过使用字库管理模块214实现显示数值到显示缓存转换,进而驱动电子纸显示屏4进行分区显示,电子纸显示屏4包括第一显示区域411(第一分区)和第二显示区域412(第二分区);计量控制装置5主要包括计量主控制模块6,计量主控制模块6包括第二芯片611、计量数据输入端口612、第二显示模块613、脉冲输出端口614和串口615,计量数据输入端口612获取外部的计量数据并传送至第二芯片611,计量主控制模块6为普通智能仪表的智能控制部分,第二芯片611一般会采用低功耗的单片机,计量数据输入端口612为计量数据获取接口,按获取对像不同接口也可能不同,可能是串口也可能是IIC接口,第二显示模块613为液晶显示屏7的接口,串口615与电子纸显示主控制模块2的低功耗串口215相连接,可以将新的数据传递给电子纸显示主控制模块2的第一芯片211进行处理,脉冲输出端口614输出计量的脉冲信号,与电子纸显示主控制模块2的脉冲输入端口216相连接,电子纸显示主控制模块2通过脉冲输入端口216或低功耗串口215唤醒深睡眠的第一芯片211后,第一芯片211利用第一显示模块213的控制信号控制电子纸显示屏4,第一芯片211控制电子纸显示屏4使用的是SPI接口和一些控制信号接口,这些控制信号包括片选信号、命令或数据控制信号等(控制信号属于外购芯片的厂商设计),如图3中stm32l051c6的”LPUART_TX”和”LPUART_RX”为低功耗串口被用于低功耗串口215,标注“KEY_WAKEUP”为脉冲输入管脚被用于脉冲输入端口216,标注“EPSDA”、“EPSCLK”、“EPBUSY”、“EPBSI ”、“EPCS”、“EPDC”、“EPRES”为连接第一显示模块213的管脚。
电子纸显示屏4选用了大连奇耘电子有限公司“qyeg0213nbs800”电子纸,显示像素点阵为128行250列,支持分区的刷新功能;设计显示内容时将电子纸显示屏4的显示内容分为二个分区,这两个分区又分成相同的数据块,第一显示区域选用了24行24列的点阵显示字符集,第二显示区域选用了16行16列的点阵显示字符集,最终设计结果如图5所示。
一种低功耗的计量仪表显示方法,为实现方案所采用的模块组成及模块之间的信号传输关系如图1所示,系统执行过程参见图4方法流程图。
系统执行过程
S001:计量主控制模块6的第二芯片611从计量数据输入端口612获得计量原始数据;根据系统运行前设置好的电子纸显示屏区块与内存程序空间的映射构建关系,将原始数据进行加工,得到要显示的显示数据;第二芯片611可以通过串口615或脉冲输出端口614将新得到的显示数据传输到电子纸显示主控模块2;
S002:电子纸显示主控模块2接收到数据后第一芯片211被低功耗串口215或脉冲输入端口216唤醒,第一芯片211从低功耗串口215获取数据或等待脉冲输入端口216确认脉冲输入,从而得到新的显示数据,并将新的显示数据存到全局变量中;
S003:电子纸显示主控模块2的定时器212会产生以1.5秒为间隔的定时调用,利用定时调用来实现分时更新的功能;定时调用会判断第一显示区域411是否需要刷新,如果第一显示区域411有信息刷新需求就调用第一显示模块213进行显示操作,如果第一显示区域411没有信息刷新需求则判断第二显示区域412是否有信息刷新需求,如果第二显示区域412需要刷新就调用第一显示模块213进行显示操作;在第一显示区域411和第二显示区域412都执行完成后将调用数据进行更新比对;
S004:定时调用的数据更新比对会读取全局变量中新的显示数据与第一显示模块213中的原有显示数据比对,如果有更新则会标记第一显示区411和第二显示区域412需要刷新;当第一显示模块213接到第一芯片211的刷新显示命令,会调用字库管理模块214对显示数据缓存化,然后将显示数值的缓存数据通过命令发送到电子纸显示屏4,刷新到电子纸显示屏4上即为数值显示;
S005:电子纸显示主控模块2的定时器212定时调用结束。
电子纸区块映射构建
S111:在设计初始阶段按照屏的宽度(像素点250点)、高度(像素点128点)以及要显示字符的大小(24点*24点或16点*16点)分别计算出每一分区中分块的相对应的坐标位置和宽度与高度,该信息在程序初始时分配给相对应的分块映射内存分块中,建立显示屏分块与数据分块,该部分在模块上电初始时已完成;
电子纸显示屏4的分块信息映射为内存程序化信息,过程如图6和图7;
电子纸显示屏4分区分块映射到程序数组,如图6所示;
电子纸显示屏4显示的区域按预定义被分成n个分块,同时主控模块的程序空间中生成两组与显示区域对应的N维数组,双方的索引值命名为INDEX,INDEX的推进关系是INDEX=INDEX+1;第一显示区域411被分割为n个分块,每个分块索引被命名为BL0、BL1、BL2…BLn-2、BLn-1,第二显示区域412被分割为n个分块,每个分块索引被命名为BM0、BM1、BM2…BMn-2、BM n-1,与第一显示区域411对应的N维数组索引被命名为IL0、IL1、IL2…ILn-2、ILn-1,与第二显示区域412对应的N维数组索引被命名为IM0、IM1、IM2…IMn-2、IM n-1
通过分块索引与数组索引对应的关系构成分块与程序数据映射关系,其中B代表BLOCK分块索引,I代表数组索引,L与M作为第一、第二显示区域的区分,n代表第n个分区或第n个数组;
S112:电子纸显示屏4分区分块单元映射到程序数组单元数据,如图7所示,
电子纸显示屏4的第一显示区域411和第二显示区域412分区分块后,以分块是最小单位区域作位置标定,第一显示区域的某个N分块(0~n-1分块中的某一个),最小单元分块索引BLN设定参数坐标XBLN、YBLN、高HBLN、宽WBLN和显示数值SBLN,其中坐标XBLN、YBLN、高HBLN、宽WBLN是设定好的常量,通过映射关系,第一芯片211映射内存中的与第一显示区域N分块对应的数组单元最小数组也包含了与分块对应的数组索引ILN设定参数坐标XILN、YILN、高HILN、宽WILN和显示数值SILN,并设定了刷新标记ZILN;同理,第二显示区域的某个N分块(0~n-1分块中的某一个),最小单元分块索引BMN设定分参数坐标XBMN、YBMN、高HBMN、宽WBMN和显示数值SBMN, 其中坐标XBMN、YBMN、高HBMN、宽WBMN是设定好的常量,第一芯片211映射内存中的与第二显示区域N分块对应的数组单元最小数组也包含了与分块对应的数组索引IMN设定参数坐标XIMN、YIMN、高HIMN、宽WIMN和显示数值SIMN,并设定了刷新标记ZIMN
计量信息获取与处理
S210:计量控制装置5的重要功能是将获取的累计用量信息通过计量数据输入端口612获取计量信息,随不同类型的计量仪表,获取的计量信息也会不一样,通过第二芯片611的处理把有用的信息提取出来;
第二芯片611在有数据更新时将新计数的数据通过串口615或脉冲输出端口614传输给电子纸显示控制装置1;
电子纸显示控制装置1通过低功耗串口215或脉冲输入端口216接收新的数据;
S211:串口数据输入如图8所示;
低功耗串口215将信号传输至第一芯片211后,低功耗串口215会主动接收数据;
第一芯片211读取低功耗串口215的缓存数据,做校检是否通过,不通过退出执行过程,步骤终止,等待下一次输入;校检通过后,第一芯片解析缓存数据是否是更新数据的命令,是的话就可以更新数据到全局变量中,不是则退出执行过程,步骤终止,等待下一次输入;
S212:脉冲计数数据输入如图9;
当有脉冲从脉冲输入端口216输入到第一芯片211后, 第一芯片211判断当前的状态是否在触发中,是的话等待5微秒,不是则退出这次执行,等待下一次输入;
如果等待计数的次数大于等于4次,第一芯片211确认产生新的数据,并将此次产生的更新的数据保存到全局变量中;如果等待次数小于4次跳回等待下一次输入状态,通过4次20微秒的等待后就可以去除外界的干扰。
数据更新比对
在S2数据输入功能后如果有数据更新,则新的数据被保存在第一芯片211全局变量中,只有通过数据比对过程,才能将新数据转换为第一显示区域411和第二显示区域412要显示的数值,如图10所示;
这里复制后的数据用CV表示;CV通过(CV/1)得到CV的整数部分数值,并将整数部分数值赋于CV,CV最小一位数值用LVB表示,索引值由INDEX表示,第一显示区域411的第n块分块索引标记由BLn表示,对应映射的数组索引由ILn表示,第二显示区域412的第n块分块索引标记由BMn表示,对应映射的数组索引由IMn表示;
S311:新数据先复制下来,避免后面执行流程的过程中的改动影响到原值;
S312:将复制数据整数化处理,实际的数据可能是有小数位的,小数的位数是需要预先设置,数据按预设的小数位来整数化;如果小数位不为0则按下面的公式(CV *10小数位)计算,CV等于得到的计算数值,这里只支持使用十进制的数据;
S313:CV整数化后数据每一位的位置成为数组索引号,每一位的数值成为该数组索引需要比对的新显示值,比如数据的个位对应第一显示区域411的第一分块映射的数组索引IL0和第二显示区域412的第一分块映射的数组索引IM0,数据的十位对应第一显示区域411的第一分块映射的数组索引IL1和第二显示区域412的第一分块映射的数组索引IM1
S314: 如果某次CV小于等于0,结束本次数据更新比对,结束任务;如果复制数据CV大于0,通过对10的求余计算得到复制数据的最小一位数值,LVB等于(CV%10)的计算数值;先与现存第一显示区域411的数组索引ILn得到的数值SILn进行比对,如果相同无需刷新该分块,如果不同则需要把SILn更新,记录该值SILn并标记数组索引的刷新标记ZILn;再与现存第二显示区域412的数组索引IMn得到的数值SIMn进行比对,如果相同无需刷新该分块,如果不同则需要把SIMn更新,记录该值SIMn并标记数组索引的刷新标记ZIMn
S315:复制数据更新,这里最低位数值已经被使用过了,通过整除10去除最低一位的数值,这样上一位的数值就往下移了一位,CVn等于(CVn-1/10)的整数部分数值;
S316:索引值INDEX增加1,通过索引值增加1移向下一分块索引,跳转到S314,重复以上步骤,通过复制数据CV更新与索引值增加1的操作使数据位与分块索引实现了同步。
显示数据缓存化
S411:电子纸显示屏显示方式是点阵方式,显示的数值需要转换成屏能显示的点阵信息数据,数值的点阵信息即是显示缓存数据;
S412:使用枚举的方法生成显示数值编号,编号是唯一的,且可以无限的增加;通过电子纸显示屏公司提供的字模软件“Image2Lcd”生成显示缓存数据,按显示的需要只生成了数字和部分符号的显示缓存数据,将显示缓存数据与显示数值编号绑定,这样只要通过数值编号就可以找到要显示的显示缓存数据;
S413:字库管理模块214同时为可能需要显示的数值指定相关的显示数据编号,如表1所示;显示数值和显示数值编号与显示缓存的关系如图11所示。
表1
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S414:当有数值需要显示时,第一显示模块213将调用字库管理模块214处理显示数值;
S415:字库管理模块214获取显示数值指定的显示数值编号,根据显示数值编号获取显示数值的显示缓存数据,显示数据与数值编号关系按S413说明,数值编号与数值的显示缓存数据关系按S412说明;
S416:第一显示模块213将获取的显示数值的缓存数据通过命令发送到电子纸显示屏4,刷新数值显示,过程如图12所示。
分时更新
流程如图13所示;
电子纸显示屏4定时局部刷新的间隔最小等待时间建议为1.5秒(来自qyeg0213nbs800电子纸手册),所以系统中的定时器以1.5秒间隔为周期;定时器开始定时的时间点定义为T1,当T1之后的间隔时间结束后,再次开始定时的时间点定义为T2;
S511:在T1时间点取第一显示区域411的所以分块信息;
S512:扫描分区中的分块索引BLn对应的数组索引ILn的刷新标记ZILn标记,如果有被标记,说明第一显示区域411需要更新显示数据,没有标记则跳过该分区的更新过程;
S513:第一显示模块213先将电子纸显示屏4唤醒,扫描分区中的分块索引BLn对应的数组索引ILn的刷新标记ZILn,如果有被标记,得到分块的SILn,调用S4步骤对显示数据进行缓存化,得到SILn的显示缓存数据;
S514:第一显示模块213将获取的显示缓存数据和相应的ILn坐标XILn、YILn、高HILn、宽WILn发送给电子纸显示屏4,电子纸显示屏4根据坐标和高、宽参数信息锁定位置,将显示缓存写在屏缓存中,此时尚未立即显示,同时将刷新标记ZILn清除;
S515:当第一显示区域411分块全部扫描完成后,第一显示模块213对电子纸显示屏4开始进行屏的刷新过程,然后电子纸显示屏4进入休眠;
S516:在T2时间点调取第二显示区域412的所有分块信息;
S517:扫描分区中的分块索引BMn的数组索引IMn刷新标记ZIMn标记,如果有被标记,说明第一显示区域411需要更新显示数据,没有标记则跳过该分区的更新过程;
S518:第一显示模块213先将电子纸显示屏唤醒,扫描分区中的分块索引BMn的数组索引IMn刷新标记ZIMn,如果有被标记,得到分块的SIMn,调用S4步骤对显示数据缓存化,得到SIMn的显示缓存数据;
S519:第一显示模块213将获取的显示缓存数据和相应的IMn坐标XIMn、YIMn、高HIMn、宽WIMn发送给电子纸显示屏4,电子纸显示屏4根据坐标和高、宽参数信息锁定位置,将显示缓存写在屏缓存中,此时尚未立即显示,同时将刷新标记ZIMn清除;
S520:当第二显示区域412分块全部扫描完成后,电子纸显示屏4进行局部刷新,完成后进入休眠;
S521:当第一显示区域411分块与第二显示区域412分块都被更新完成后,调用S3步骤进行下一轮数据更新比对。
实施例一
下面通过实施例一说明计量仪表如何将接收到计量数据显示到电子纸显示屏4的过程。
计量主控制模块6的计量输入端口612获取到原始的计量数据,处理完计量数据发现需要更新电子纸显示主控制模块2的显示内容,于是脉冲输出端口614输出一个脉冲;
电子纸显示主控制模块2从脉冲输入端口216接收到计量脉冲输入信号后,将新的显示数据存到全局变量中,电子纸显示主控制模块2预设置小数位数为3位,每次脉冲步进数为0.321,原始的数据为0.642,所以新数据为0.963;
电子纸显示主控制模块2的定时器212为1.5秒的间隔,定时回调功能通过数据更新比对过程将数据0.963显示数据更新到第一显示区域411和第二显示区域412的缓存中,定时回调同时检查第一显示区域411和第二显示区域412的标记使用第一显示模块213将数据显示到第一显示区域411和第二显示区域412。
具体的数据更新比对过程、数据刷新显示过程和定时执行过程详述如下:
S6数据更新比对过程
当前显示电子纸显示屏4上的第一显示区域411和第二显示区域412显示0.642,映射内存中数据各数组状态的状态如图14所示,电子纸显示屏4显示的内容与图15电子纸显示屏4在定时扫描更新前的实际显示内容是一致的。
当有一新的脉冲后产生了一个新的数据为0.963(0.642 + 0.321),当进入数据更新比对过程时会产生如下步骤如图16所示。
S611:新数据复制,复制数据等于新数据等于0.963,即CV1=0.963;
S612:复制数据的整数化,按预设小数位位数为3,所以CV1 = (0.963 * 103)/1=963,这样数据中每一位数值与电子纸显示屏4的分块相对应了,屏上的小数点启动时已显示,且后面无需再更新;
S613:分块索引从BL0开始,数据索引从IL0开始;
S614:判断CV是否还大于0,大于0说明还有未比对的数据位,等于0说明比对完成跳转S632结束流程;
S615:得到最小一位数值LVB=(CV1% 10),按循环执行的次数,LVB分别会被赋值为3、6、9,LVB1 (IL0)=3, LVB1(IL1)=6, LVB1(IL2)=9;
S616:按第一显示区域411与第二显示区域412的信息分别得到分块索引BL1的数组索引IL1的显示数值SIL1和分块索引BM1的数组索引IM1的显示数值SIM1 ,此时SIL1和SIM1是一样的值;
S617:判断LVB1与数组索引IL1的显示数值SIL1是否相等,如果相等跳转到S630,如果不相等则跳转到S618;这里数组索引IL0的显示数值SIL0 = 2, 数组索引IL1的显示数值SIL1= 4, 数组索引IL2的显示数值SIL2 = 6;
S618:更新两个分区的数组索引显示数值SIL和SIM值为最新的LVB值;
S619:更新两个分区数组索引的刷新标记ZIL和ZIM为true,即该位需要更新;
S620:更新CV的值并整数化,CV2=(CV1/10)=96,这样CV就去掉最后一位的数值,按循环执行的次数CV分别会被更新为96,9,0;
S621:INDEX = INDEX + 1,即指向下一个BL或BM.这样CV的每一位与BL或BM就会对应上.然后跳转到S614;
S622:结束流程。
结束流程后的电子纸显示屏4与映射内存的情况如图17所示。
数据刷新显示过程
数据刷新显示过程,就是将S6处理后的数据显示到电子纸的过程,通过这一步电子纸的一个分区将会显示最新的数据。
S6步骤执行后的映射内存数据如图17所示,刷新显示流程如图18所示,刷新数据到电子纸,预定义刷新第一显示区域411的分块,第一显示区域411被平均分成了8个分块数据;
这里对所有的块信息都会进行查询,默认索引INDEX数从0开始到7结束共8个;
S710:电子纸显示屏4被唤醒,电子纸显示屏4在刷新完成后会发送S719,使电子纸显示屏4进入低功耗休眠,所以需要先进行唤醒;
S711:分块索引为0,即INDEX=0,这里需要将所有第一显示区域411的分块进行扫描;
S712:通过分块索引的大小判断是否扫描全部的分块,如果未完全扫描完分块就对分块进行处理,跳转到S713;如果完全扫描完分块则跳转到S718进行电子纸刷新操作;
S713:分块是否需要刷新是基于分块索引BL对应数组索引IL的刷新标记ZIL是否为true做为依据,如果ZIL = true则需要更新,跳转到S714,如果ZIL = false则不需要进行更新,跳转到S717;
S714:显示数值转换成显示缓存,这里显示数值就是分块索引BL对应数组索引IL的显示数值SIL的值,通过字库管理模块214预定义的显示数值转换显示数值编号列表,得到显示数值编号;在字库管理模块214中通过显示数值编号即可找到相就原显示缓存,显示数值,显示数值编号与显示缓存的关系如图11和图12所示;
S715:第一显示模块213发送显示缓存到电子纸显示屏,这里在同时也将数组索引IL的坐标值XIL、YIL、高HIL、宽WIL数值也一并发送给电子纸显示屏,电子纸显示屏根据这些参数信息锁定位置,将显示缓存写在屏缓存中,此时尚未立即显示;
S716:清除刷新标记,S715将数据发送完成后,将分块索引BL对应的数组索引IL的刷新标记ZIL变为false;
S717:分块索引加1,INDEX= INDEX + 1,指向下一个分块;
S718:第一显示模块213发送给电子纸显示屏4刷新命令,电子纸显示屏4接到命令后开始屏分区刷新过程,此时数据方显示在屏上;
S719:第一显示模块213发送给电子纸显示屏4休眠命令,电子纸在其它命令结束后进入休眠状态;
S720:结束任务。
当刷新完成后,屏与映射内存的关系如图17,最终显示结果如图19所示,第一显示区域411更新完成,第一显示区域411刷新后对应的映射内存值如图20显示。
分时更新执行过程
定时器212在系统初始化时被开启,按1.5秒的间隔周期性的扫描定时任务。
定时任务主要有三个,第一个是第一显示区域411的刷新,第二个是第二显示区域412的刷新,第三个是调用数据更新比对,三者的调用过程如图21所示;
S810:判定第一显示区域411是否有刷新的分块,如果有需要刷新的分块,则调用S811进行第一显示区域411的刷新过程,如果没有需要刷新的分块则跳转S812;
S811:调用S7数据刷新显示过程,这里使用是分块是第一显示区域411的分块,结果映射内存状态如图22所示,电子纸显示屏4显示结果如图16,执行完显示跳转到S815结束流程;
S812:判定第二显示区域412是否有刷新的分块,如果有需要刷新的分块,则调用S813进行第二显示区域412的刷新过程,如果没有需要刷新的分块则跳转S814;
S813:调用S7步骤进行数据刷新显示过程,这里使用是分块是第二显示区域412的分块,结果映射内存状态如图22所示,电子纸显示屏4显示结果如图23,执行完显示跳转到S814;
S814:此时第一显示区域411的分块和第二显示区域412的分块都已经在电子纸显示屏4上显示完成,跳转S6步骤进行新一轮数据更新比对;
S815:结束流程。

Claims (7)

1.一种低功耗计量仪表显示装置的显示方法,其特征在于:
显示装置包括电子纸显示控制装置、计量控制装置、电子纸显示屏和液晶显示屏,电子纸显示屏显示计量仪表累计能源用量,液晶显示屏显示计量仪表的多重数据;
电子纸显示控制装置包括电子纸显示主控制模块和屏驱动电源电路,屏驱动电源电路为电子纸显示屏提供电源,电子纸显示主控制模块包括第一芯片、定时器、第一显示模块、字库管理模、低功耗串口和脉冲输入端口,电子纸显示主控制模块通过低功耗串口和脉冲输入端口与计量控制装置连接的仪表计量模块进行数据交互,第一芯片通过使用定时器实现分时功能和第一显示模块分区局部刷新功能实现分时分区刷新电子纸显示屏,第一显示模块通过使用字库管理模块实现显示数值到显示缓存转换,进而驱动电子纸显示屏进行分区显示;
电子纸显示屏包括第一显示区域和第二显示区域;
计量控制装置主要包括计量主控制模块,计量主控制模块包括第二芯片、计量数据输入端口、第二显示模块、脉冲输出端口和串口,计量数据输入端口为计量数据获取接口,计量数据输入端口获取外部的计量数据并传送至第二芯片,第二显示模块为液晶显示屏的接口,串口与电子纸显示主控制模块的低功耗串口相连接,能够将新的数据传递给电子纸显示主控制模块的第一芯片进行处理,脉冲输出端口能够输出计量的脉冲信号,脉冲输出端口与电子纸显示主控制模块的脉冲输入端口相连接,电子纸显示主控制模块通过脉冲输入端口或低功耗串口唤醒深睡眠的第一芯片后,第一芯片控制第一显示模块的控制信号控制电子纸显示屏进行分区显示;
显示方法的执行过程如下:
S001:计量主控制模块的第二芯片从计量数据输入端口获得计量信息,即原始数据;根据系统运行前设置好的电子纸显示屏区块与内存程序空间的映射构建关系,将原始数据进行加工,得到要显示的显示数据;第二芯片能够通过串口或脉冲输出端口将新得到的显示数据传输到电子纸显示主控模块;
S002:电子纸显示主控模块接收到数据后第一芯片被低功耗串口或脉冲输入端口唤醒,第一芯片从低功耗串口获取数据或等待脉冲输入端口确认脉冲输入,从而得到新的显示数据,并将新的显示数据存到全局变量中;
S003:电子纸显示主控模块的定时器会产生以1.5秒为间隔的定时调用,利用定时调用来实现分时更新的功能;定时调用会判断第一显示区域是否需要刷新,如果第一显示区域有信息刷新需求就调用第一显示模块进行显示操作,如果第一显示区域没有信息刷新需求则判断第二显示区域是否有信息刷新需求,如果第二显示区域需要刷新就调用第一显示模块进行显示操作;在第一显示区域和第二显示区域都执行完成后将调用数据进行更新比对;
S004:定时调用的数据更新比对会读取全局变量中新的显示数据与第一显示模块中的原有显示数据比对,如果有更新则会标记第一显示区和第二显示区域需要刷新;当第一显示模块接到第一芯片的刷新显示命令,会调用字库管理模块对显示数据缓存化,然后将显示数值的缓存数据通过命令发送到电子纸显示屏,刷新到电子纸显示屏上即为数值显示;
S005:电子纸显示主控模块的定时器定时调用结束;
所述电子纸显示屏区块与内存程序空间的映射构建关系构建过程如下:
S111:在设计初始阶段按照屏的宽度、高度以及要显示字符的大小分别计算出每一分区中分块的相对应的坐标位置和宽度与高度,该信息在程序初始时分配给相对应的分块映射内存分块中,建立显示屏分块与数据分块,该部分在模块上电初始时已完成;
电子纸显示屏显示的区域按预定义被分成n个分块,同时主控模块的程序空间中生成两组与显示区域对应的N维数组,双方的索引值命名为INDEX,INDEX的推进关系是INDEX=INDEX+1;第一显示区域被分割为n个分块,每个分块索引被命名为BL0、BL1、BL2…BLn-2、BLn-1,第二显示区域被分割为n个分块,每个分块索引被命名为BM0、BM1、BM2…BMn-2、BM n-1,与第一显示区域对应的N维数组索引被命名为IL0、IL1、IL2…ILn-2、ILn-1,与第二显示区域对应的N维数组索引被命名为IM0、IM1、IM2…IMn-2、IM n-1
通过分块索引与数组索引对应的关系构成分块与程序数据映射关系,其中B代表BLOCK分块索引,I代表数组索引,L与M作为第一、第二显示区域的区分,n代表第n个分区或第n个数组;
S112:电子纸显示屏分区分块单元映射到程序数组单元数据,电子纸显示屏的第一显示区域和第二显示区域分区分块后,以分块是最小单位区域作位置标定,第一显示区域的某个N分块,最小单元分块索引BLN设定参数坐标XBLN、YBLN、高HBLN、宽WBLN和显示数值SBLN,其中坐标XBLN、YBLN、高HBLN、宽WBLN是常量,通过映射关系,第一芯片映射内存中的与第一显示区域N分块对应的数组单元最小数组也包含了与分块对应的数组索引ILN设定参数坐标XILN、YILN、高HILN、宽WILN和显示数值SILN,并设定了刷新标记ZILN;同理,第二显示区域的某个N分块,最小单元分块索引BMN设定分参数坐标XBMN、YBMN、高HBMN、宽WBMN和显示数值SBMN, 其中坐标XBMN、YBMN、高HBMN、宽WBMN是常量,第一芯片映射内存中的与第二显示区域N分块对应的数组单元最小数组也包含了与分块对应的数组索引IMN设定参数坐标XIMN、YIMN、高HIMN、宽WIMN和显示数值SIMN,并设定了刷新标记ZIMN
2.根据权利要求1所述的一种低功耗计量仪表显示装置的显示方法,其特征在于所述计量信息的获取与处理过程如下:
S210:计量控制装置是将获取的累计用量信息通过计量数据输入端口获取计量信息,随不同类型的计量仪表,获取的计量信息也会不一样,通过第二芯片的处理把有用的信息提取出来;
第二芯片在有数据更新时将新计数的数据通过串口或脉冲输出端口传输给电子纸显示控制装置,电子纸显示控制装置通过低功耗串口或脉冲输入端口接收新的数据;
S211:低功耗串口将信号传输至第一芯片后,低功耗串口会主动接收数据;
第一芯片读取低功耗串口的缓存数据,做校检是否通过,不通过退出执行过程,步骤终止,等待下一次输入;校检通过后,第一芯片解析缓存数据是否是更新数据的命令,是的话就可以更新数据到全局变量中,不是则退出执行过程,步骤终止,等待下一次输入;
S212:当有脉冲从脉冲输入端口输入到第一芯片后,第一芯片判断当前的状态是否在触发中,是的话等待5微秒,不是则退出这次执行,等待下一次输入;
如果等待计数的次数大于等于4次,第一芯片确认产生新的数据,并将此次产生的更新的数据保存到全局变量中;如果等待次数小于4次跳回等待下一次输入状态,通过4次20微秒的等待后就可以去除外界的干扰。
3.根据权利要求1所述的一种低功耗计量仪表显示装置的显示方法,其特征在于所述数据更新比对过程如下:
在计量信息的获取与处理后如果有数据更新,则新的数据被保存在第一芯片全局变量中,只有通过数据比对过程,才能将新数据转换为第一显示区域和第二显示区域要显示的数值,复制后的数据用CV表示;CV通过(CV/1)得到CV的整数部分数值,并将整数部分数值赋于CV,CV最小一位数值用LVB表示,索引值由INDEX表示,第一显示区域的第n块分块索引标记由BLn表示,对应映射的数组索引由ILn表示,第二显示区域的第n块分块索引标记由BMn表示,对应映射的数组索引由IMn表示;
S311:新数据先复制下来,避免后面执行流程的过程中的改动影响到原值;
S312:将复制数据整数化处理,实际的数据可能是有小数位的,小数的位数是需要预先设置,数据按预设的小数位来整数化;如果小数位不为0则按下面的公式(CV *10小数位)计算,CV等于得到的计算数值,这里只支持使用十进制的数据;
S313:CV整数化后数据每一位的位置成为数组索引号,每一位的数值成为该数组索引需要比对的新显示值,比如数据的个位对应第一显示区域的第一分块映射的数组索引IL0和第二显示区域的第一分块映射的数组索引IM0,数据的十位对应第一显示区域的第一分块映射的数组索引IL1和第二显示区域的第一分块映射的数组索引IM1
S314: 如果某次CV小于等于0,结束本次数据更新比对,结束任务;如果复制数据CV大于0,通过对10的求余计算得到复制数据的最小一位数值,LVB等于(CV%10)的计算数值;先与现存第一显示区域的数组索引ILn得到的数值SILn进行比对,如果相同无需刷新该分块,如果不同则需要把SILn更新,记录该值SILn并标记数组索引的刷新标记ZILn;再与现存第二显示区域的数组索引IMn得到的数值SIMn进行比对,如果相同无需刷新该分块,如果不同则需要把SIMn更新,记录该值SIMn并标记数组索引的刷新标记ZIMn
S315:复制数据更新,这里最低位数值已经被使用过了,通过整除10去除最低一位的数值,这样上一位的数值就往下移了一位,CVn等于(CVn-1/10)的整数部分数值;
S316:索引值INDEX增加1,通过索引值增加1移向下一分块索引,跳转到S314,重复以上步骤,通过复制数据CV更新与索引值增加1的操作使数据位与分块索引实现了同步。
4.根据权利要求1所述的一种低功耗计量仪表显示装置的显示方法,其特征在于所述显示数据缓存化的过程如下:
S411:电子纸显示屏显示方式是点阵方式,显示的数值需要转换成屏能显示的点阵信息数据,数值的点阵信息即是显示缓存数据;
S412:使用枚举的方法生成显示数值编号,编号是唯一的,且可以无限的增加;通过字模软件生成显示缓存数据,按显示的需要只生成了数字和部分符号的显示缓存数据,将显示缓存数据与显示数值编号绑定,这样只要通过数值编号就可以找到要显示的显示缓存数据;
S413:字库管理模块同时为可能需要显示的数值指定相关的显示数据编号;
S414:当有数值需要显示时,第一显示模块将调用字库管理模块处理显示数值;
S415:字库管理模块获取显示数值指定的显示数值编号,根据显示数值编号获取显示数值的显示缓存数据;
S416:第一显示模块将获取的显示数值的缓存数据通过命令发送到电子纸显示屏,刷新数值显示。
5.根据权利要求1所述的一种低功耗计量仪表显示装置的显示方法,其特征在于所述分时更新的过程如下:
电子纸显示屏定时局部刷新的间隔最小等待时间为1.5秒,所以系统中的定时器以1.5秒间隔为周期;定时器开始定时的时间点定义为T1,当T1之后的间隔时间结束后,再次开始定时的时间点定义为T2;
S511:在T1时间点取第一显示区域的所以分块信息;
S512:扫描分区中的分块索引BLn对应的数组索引ILn的刷新标记ZILn标记,如果有被标记,说明第一显示区域需要更新显示数据,没有标记则跳过该分区的更新过程;
S513:第一显示模块先将电子纸显示屏唤醒,扫描分区中的分块索引BLn对应的数组索引ILn的刷新标记ZILn,如果有被标记,得到分块的SILn,调用显示数据缓存化的过程,得到SILn的显示缓存数据;
S514:第一显示模块将获取的显示缓存数据和相应的ILn坐标XILn、YILn、高HILn、宽WILn发送给电子纸显示屏,电子纸显示屏根据坐标和高、宽参数信息锁定位置,将显示缓存写在屏缓存中,此时尚未立即显示,同时将刷新标记ZILn清除;
S515:当第一显示区域分块全部扫描完成后,第一显示模块对电子纸显示屏开始进行屏的刷新过程,然后电子纸显示屏进入休眠;
S516:在T2时间点调取第二显示区域的所有分块信息;
S517:扫描分区中的分块索引BMn的数组索引IMn刷新标记ZIMn标记,如果有被标记,说明第一显示区域需要更新显示数据,没有标记则跳过该分区的更新过程;
S518:第一显示模块先将电子纸显示屏唤醒,扫描分区中的分块索引BMn的数组索引IMn刷新标记ZIMn,如果有被标记,得到分块的SIMn,调用显示数据缓存化的过程,得到SIMn的显示缓存数据;
S519:第一显示模块将获取的显示缓存数据和相应的IMn坐标XIMn、YIMn、高HIMn、宽WIMn发送给电子纸显示屏,电子纸显示屏根据坐标和高、宽参数信息锁定位置,将显示缓存写在屏缓存中,此时尚未立即显示,同时将刷新标记ZIMn清除;
S520:当第二显示区域分块全部扫描完成后,电子纸显示屏进行局部刷新,完成后进入休眠;
S521:当第一显示区域分块与第二显示区域分块都被更新完成后,调用数据更新比对过程进行下一轮数据更新比对。
6.根据权利要求1所述的一种低功耗计量仪表显示装置的显示方法,其特征在于所述控制信号包括片选信号、命令或数据控制信号。
7.根据权利要求1所述的一种低功耗计量仪表显示装置的显示方法,其特征在于所述电子纸显示屏采用电子纸,显示像素点阵为128行250列,支持分区刷新,设计显示内容时将电子纸显示屏的显示内容分为两个分区,这两个分区又分成相同的数据块,第一显示区域选用24行24列的点阵显示字符集,第二显示区域选用16行16列的点阵显示字符集。
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