【文章內(nèi)容簡介】 法，這種方法就是說，一個新類可以通過對已有類進行修改或擴充來滿足新類的要求。新類共享已有類的行為，而自己還具有修改的或額外添加的行為。因此，可以說繼承的本質(zhì)特征是行為共享。 從一個類繼承定義的新類將繼承已有類的所有方 法和屬性，并且還可以添加所需要的新的方法和屬性。新類被稱為已有類的子類，而已有類稱為父類，又叫基類，新類又叫派生類。 面向?qū)ο蟮?3個要素是對象、類和繼承。在 C++中，類是主要的編程對象，程序員需要設計類的成員變量和成員函數(shù)，以及類與外界的接口。對象即類的實例化，類是對象的模板。同一個類的對象具有相同的行為，但狀態(tài)可以不同。繼承是創(chuàng)建新類的一種重要方法，派生類按照繼承類型的不同可以從基類繼承到不同的成員，同時派生類還可以添加新的成員，通過這種繼承和擴充得到新的類。 第 2 章 LED顯示屏控制系統(tǒng) 的 系統(tǒng)分析 根 據(jù) LED顯示屏控制系統(tǒng)的應用，本章 設計了 LED圖文顯示屏的體系結(jié)構(gòu)和工 作流程。其中軟件系統(tǒng)與 無線傳輸 控制硬件主系統(tǒng)之間采用串行通訊方式完成程序下載，實現(xiàn)文 本 信息的傳輸。 整體分析 LED 顯示屏系統(tǒng)組成 LED 圖文顯示屏系統(tǒng)由軟件控制系統(tǒng)、 無線傳輸系統(tǒng)、 設備主控制器、 LED 顯示點陣、電源等部分組成?；?結(jié)構(gòu)如下圖： 8 圖 41 LED 顯示屏總體框架 系統(tǒng)工 作過程 ： 軟件控制系統(tǒng)主要完成的任務為圖文編輯、字模提取與保存、 圖像 預覽與文件傳輸 ； 無線 傳輸系統(tǒng)主要完成文件信息由 PC 機 傳輸至 LED 顯示器 ， 硬件控制系統(tǒng)中 LED 點陣主要任務是通過電流控制完成信息顯示， 通過單片機的掃描驅(qū)動方式的控制對 LED 點陣行列驅(qū)動，實現(xiàn)設備的驅(qū)動并最終實現(xiàn)接收的圖文顯示功能。 計算機 軟件模塊分析與設計 軟件模塊分為編輯部分和控制通 訊部分，編輯部分實現(xiàn)圖文文件的編輯功能，通訊部分通過 RS232C 串口通訊完成 文件到 單片機存儲模塊 的傳輸。 通訊部分將在第三章做詳細的介紹。 系統(tǒng)設計采用 Windows 操作系統(tǒng)下，開啟文本編輯窗口，客戶區(qū)內(nèi)像素 點采用與實際LED 點陣顯示屏像 素 點相同，功能類似 Word 文檔編輯工具，包括編輯模塊、繪圖模塊、文字編輯模塊、顏色控制模塊、顯示效果加載模塊、預覽模塊、信息下載模塊。 編輯模塊 1)除 Windows 自生成的剪貼、復制、粘貼功能，系統(tǒng)加入了撤消、重復功能。 （ 1） 選中撤消功能可以實 現(xiàn)之前編輯工 作的一 步 步 取消功能。 （ 2） 選中重復功能可以實現(xiàn)之前編輯工 作的最近的一條操作命令。 2)繪圖 ： 包括直線、矩形、橢圓、圓等在內(nèi)的圖形繪制功能。 3)文字編輯 ： 包括各種字體、字形、字號、效果、顏色的文 字的編輯，并且根據(jù)應用的特殊用途，加入指定位置文字的編輯。 （ 1） 選中文字功能，彈出字體選擇框體，可以選擇各種字體的文字進行編輯 （ 2） 調(diào)出具體文字位置編輯對話框，輸入文字和要求顯示位置的橫坐標和縱坐標。 PC 軟件控制系統(tǒng) 單片機 各功能模塊 行驅(qū)動器 LED 顯示點陣 列驅(qū)動器 無線 發(fā)射 機 無線接受機 9 4)顏色控制模塊 ： 由于應用領域的具體特點，主要采用了紅、綠、黃三種顏色，可以實現(xiàn)顏色控制。 增添效果模塊 ： 通過增添顯示效果和傳輸通訊中多屏文件單屏傳送，完善了控制系統(tǒng)的功能。 1)普通效果，靜態(tài)的顯示屏幕上的信息 2)滾動效果，可以實現(xiàn)從左向右的信息滾動 顯示，可以與靜態(tài)信息 穿插顯示。 3)單屏信息傳輸，實現(xiàn)編輯待傳輸信息的保存。 4)多屏信息傳輸，實現(xiàn)編輯保存好的單屏信息合并保存成一個文件，大大減少傳輸文件時的煩瑣。 圖像 預覽模塊 ： 在文件傳輸之前實現(xiàn)字模信息的預覽功能 ，可以實現(xiàn)預覽傳輸前所保存的任何形式的字模信息，并且直接集成到工 具欄文件打開功能鍵按鈕。 1)顯示效果，通過文件傳輸前的預覽，可以調(diào)整靜態(tài)與滾動顯示效果的排列順序。 2)顯示時間，顯示不同屏幕顯示信息之間的時間間隔。 軟件模塊結(jié)構(gòu)圖 如下： 圖 32 軟件模塊結(jié)構(gòu)圖 第 3 章 串行接口 串行通信的工作原理 在各種單片機應用系統(tǒng)的 設計中，如智能儀器儀表、各類手持設備、 GPS 接收器等，都會遇到怎樣與 PC機進行通訊的問題。微機的主板通過并行口和串行口等與外設交換數(shù)據(jù)，并行口主要進行短距離的數(shù)據(jù)傳送，傳送速率較快，通常用作打印機的輸出。而長距離的數(shù)控制模塊 編輯模塊 增添效果模塊 圖像預覽模塊 設備通訊模塊 文字編輯 圖形編輯 顏色控制 滾動效果 多屏文件合并 顯示效果 顯示時間 設備通訊 文件傳輸 10 據(jù)傳送只能采用串行口，串行口只需一根數(shù)據(jù)線進行數(shù)據(jù)傳送，傳送距離較長，投資較少，但傳送速率較低。因此，在數(shù)據(jù)量不大、傳輸要求不高的情況下，一般都采用串行通訊方式，即通過與 PC 機配置的 RS232 標準串行接口 COMl, COM2 等相連接來實現(xiàn)應用系統(tǒng)與 PC機之間的數(shù)據(jù)交換。 為了能使微機與單片機之間能通信，必須遵守相同的通信協(xié)議。由于單片機的串行口以TTL 電平進行輸入輸出，而微機的 RS232 接口則采用 +12V 和的 12V 電平方式，與 PC 機RS232 標準串行接口的電氣規(guī)范不一致，因此要實現(xiàn)單片機與 PC機之間的數(shù)據(jù)通讀，必須進行電平轉(zhuǎn)換。一般常用的平轉(zhuǎn)換器件有 MC1488, MC1489 及 MAX232 等，但 MC1488, MC1489 需要 +12V 電源，這對于不具備 +12V 電源的單片機系統(tǒng)是非常不便的，而雙路RS232 收發(fā)器 MAX232 就是基于這一功能開發(fā)的新型器件 [4]。 RS232C 串行通信簡介 串行通信接口標準經(jīng)過使用和發(fā)展，目前 已經(jīng)有幾種。但都是在 RS232 標準的基礎上經(jīng)過改進而形成的。 RS232C 標準是美國 EIA(電子工業(yè)聯(lián)合會 )與 BELL 等公司一起開發(fā)的1969 年公布的通信協(xié)議。它適合于數(shù)據(jù)傳輸速率在 0~20210b/s 范圍內(nèi)的通信。這個標準對串行通信接口的有關問題，如信號線功能、電器特性都作了明確規(guī)定。由于通行設備廠商都生產(chǎn)與 RS232C 制式兼容的通信設備，因此，它作為一種標準，目前已在微機通信接 口 中廣泛采用。 RS232C 標準 (協(xié)議 )的全稱是 EIARS232C 標準，其中 EIA（ Electronic Industry Association)代表美國電子工業(yè)協(xié)會， RS（ remeded standard)代表推薦標準， 232 是標識號， C 代表 RS232 的最新一次修改 (1969 在這之前，有 RS232B ， RS232A)。它規(guī)定連接電纜和機械、電氣特性、信號功能及傳送過程。 RS232C 規(guī) 定 標準接口有 25 條線， 4 條數(shù)據(jù)線、 11 條控制線、 3 條定時 線、 7 條備用和未定義線，常用的只有 9 根，它們是 ： （ 1）聯(lián)絡控制信號線 ： 數(shù)據(jù)裝置準備好 (Data set readyDSR)—— 有效時 (ON)狀態(tài)，表明 MODEM 處于可以使用的狀態(tài)。 數(shù)據(jù)終端準備好 (Data set readyDTR)—— 有效時 (ON)狀態(tài)，表明數(shù)據(jù)終端可以使用。 這兩個信號有時連到電源上，一上電就立即有效。這兩個設備狀態(tài)信號有效，只表示設備本身可用，并不說明通信鏈路可以開始進行通信了，能否開始進行通信要由下面的控制信號決定。 請求發(fā)送 (Request to sendRTS)—— 用來表示 DTE 請求 DCE 發(fā)送數(shù)據(jù)，即當終端要發(fā)送數(shù)據(jù)時，使該信號有效 (ON 狀態(tài) )，向 MODEM 請求發(fā)送。它用來控制 MODEM 是否要進入發(fā)送狀態(tài)。 允許發(fā)送 (Clear to sendCTS)—— 用來表示 DCE 準備好接收 DTE 發(fā)來的數(shù)據(jù)，是對請 11 求發(fā)送信號 RTS 的響應信號。當 MODEM 已準備好接收終端傳來的數(shù)據(jù)，并向前發(fā)送時，使該信號有效，通知終端開始沿發(fā)送數(shù)據(jù)線 TXD 發(fā)送數(shù)據(jù)。 這對 RTS/CTS 請求應答聯(lián)絡信號是用于半雙工 MODEM 系統(tǒng)中發(fā)送方式和接收方式之間的切換。在全雙工系統(tǒng)中作 發(fā)送方式和接收方式之間的切換。在全雙工系統(tǒng)中，因配置雙向通道，故不需要 RTS/CTS 聯(lián)絡信號，使其變高。 接收線信號檢出 (Received Line detectionRLSD)—— 用來表示 DCE 已接通通信鏈路，告知 DTE 準備接收數(shù)據(jù)。當本地的 MODEM 收到由通信鏈路另一端 (遠地 )的 MODEM 送來的載波信號時，使 RLSD 信號有效，通知終端準備接收，并且由 MODEM 將接收下來的載波信號解調(diào)成數(shù)字兩數(shù)據(jù)后，沿接收數(shù)據(jù)線 RXD 送到終端。此線也叫做數(shù)據(jù)載波檢出 (Data Carrier dectectionDCD)線。 振鈴指示 (RingingRI)—— 當 MODEM 收到交換臺送來的振鈴呼叫信號時，使該信號有效 (ON 狀態(tài) )，通知終端，已被呼叫。 （ 2）數(shù)據(jù)發(fā)送與接收線 ： 發(fā)送數(shù)據(jù) (Transmitted dataTXD)—— 通過 TXD 終端將串行數(shù)據(jù)發(fā)送到 MODEM，(DTE→ DCE)。 接收數(shù)據(jù) (Received dataRXD)—— 通過 RXD 線終端接收從 MODEM 發(fā)來的串行數(shù)據(jù)，（ DCE→ DTE）。 （ 3）地線有兩根線 SG， PG—— 信號地和保護地信號線，無方向。 RS232C 引 腳及使用 從機械特性而言， RS232C 包括標準的 25 針及簡化的 9 針引腳排列。實際上， RS232C的 25 條引腳中有許多是很少使用的，要完成最基本的串行通信功能，只需要 RXD , TXD 和GND 即可。 表 1 為常用的 9 針接口各引腳的信號功能。 引腳 信號 信號源 類型 描述 1 DCD DCE 控制 載波信號檢測 2 RXD DCE 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)接收 3 TXD DTE 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)接收 4 DTR DTE 控制 數(shù)據(jù)終端準備好 5 GND 信號地 6 DSR DCE 控制 數(shù)據(jù)設置準備好 7 RTS DTE 控制 請求發(fā)送 8 CTS DCE 控制 清除發(fā)送 9 RI DCE 控制 振鈴指示 表 1 從電氣特性而言， RS232 總線的邏輯電平與 TTL 電平完全不兼容，因此必須進行電平 12 轉(zhuǎn)換。目前常使用的電平轉(zhuǎn)換電路為 MAX232。 MAX232 介紹 MAX232 是雙路驅(qū)動 /接收器，內(nèi)部包括電容型的電壓生成器，可以將單 5V 電源轉(zhuǎn)換成符合 EIA/TIA232E 的電壓等級。接收器將 EIA/TIA232E 標準的輸入電平轉(zhuǎn)換成SVTTL/CMOS 電平。接收器的典型臨界值是 ，典型 磁滯是 V，可以接收 +30V 的輸入信號。驅(qū)動器 (發(fā)送器 )將 TTL/CMOS 輸入電平轉(zhuǎn)換成 EIA/TIA232E 電平。圖 為其管腳分布圖。其特性如下 [6]。 圖 31 MAX232 管腳圖 (1)單 5V 電源 (2) LinBiCMOS 工藝 (3)兩個驅(qū)動器和兩個接收器 (4)+30V 的輸入電平 (5)低工作電流： 8mA 典型值 (6)滿足和超過 ANSI EIA/TIA232E 和 ITU 推薦標準 其工藝技術如下 ： (1)兩 個驅(qū)動器及兩個接收器 (2)+30V 輸入電平 (3)低電源電流：典型值是 8mA (4)符合甚至優(yōu)于 ANSI 標準 EIA/TIA232E 及 ITU 推薦標準 V. 28 (5)可與 Maxim 公司的 MAX232 互換 (6)ESD 保護大于 MILSTD883(方法 3015)標準的 2021V 注意事項 ： (1)工作溫度 (自然通風 )范圍內(nèi)的極限參數(shù) (除非另有說明 ) (2)輸入電源電壓范圍， Vcc 0. 3V 至 6V (3)正輸出電源電壓范圍， VS+ Vcc0. 3V 至 15V (4)負輸出電源電壓范圍， VS 0. 3V 至 15V (5)輸入電壓范圍， VI：驅(qū)動器 0. 3v 至 Vcc + 0. 3V (6)接收器 +30V 13 (7)輸出電壓范圍， V0： T10UT, T20UT VS 0. 3V 至 VS++O. 3V (8) RlOUT， R20UT 0. 3V 至 Vcc +O. 3V (9)短路持續(xù)時間： T10UT, T20UT 未限制 (10)工作溫度 (自然通風 )范圍， TA： MAX232 0℃ 至 70 ℃ (11)MAX232I 40℃至 85℃ (12)存儲溫度范圍， Tstg 65℃至 150 ℃ (13)引線溫度，離外殼 (1/16 英寸 )， 10 秒 260 ℃ 強度超出所列的極限參數(shù)可能導致器件的永久性損壞。這些僅僅是極限參數(shù)，并不意味著在極限參數(shù)條件下或在任何其它超出推薦工作條件所示參數(shù)的情況下器件 能有效地工作。延長在極限參數(shù)條件下的工作時間會影響器件的可靠性 [7]。 第 4 章 軟件控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 在 LED 顯示屏的軟件 控制系統(tǒng)中，文本 信息的編輯、字模信息的保存、顯示效果的處理、圖像 預覽以及設備通訊是設計的核心上作。下面就這四個核心功能做詳細的研究與設計。 編輯功能設計與實現(xiàn) 在 LED 顯示屏上展現(xiàn)所要顯示的內(nèi)容以及效果，編輯工 作是最重要的環(huán)節(jié)之一。本系統(tǒng)在設計時采用 VC 6. 0 開發(fā)工具，用 VC++完成整個設計工 作。 基于 MFC AppWizar