基于WindowsPhone8.1全彩屏显示控制系统的设计

北方民族大学创新创业教育中心 李庆达 魏林心 尤其辉

基于WindowsPhone8.1全彩屏显示控制系统的设计

北方民族大学创新创业教育中心 李庆达 魏林心 尤其辉

近年来，随着智能终端和移动互联网的发展，手机作为人们先进生活不可缺少的一部分，在数字媒体方面也发挥着举足轻重的作用。2014年，微软发布了最新的手机操作系统——WindowsPhone8．1，其在隐私安全、使用便捷方面具有显著特点。本文论述了一个基于WindowsPhone8．1系统、三星Exynos 4412控制芯片、异步控制卡和TCP/IP协议簇的智能全彩屏显示控制系统的设计与开发。

WindowsPhone8．1；TCP/IP；Exynos4412；全彩屏

引言

全彩显示系统作为光、电、声结合的多媒体高科技产品，主要包括以下部分：显示屏体、控制主机及通讯系统、计算机及计算机外设、视频外设、系统软件、功率放大器、音箱、可实现图文信息与音频信号的同步等。 由于LED传媒显示系统与其他显示系统相比具有一些不可替代的技术优势和特点：其视角大、响应速度快、可视距离远、规格品种多、使用寿命长、应用范围广等，所以对设计要求更加严谨、各部分设备运行安全可靠。

基于WindowsPhone8.1的全彩屏显示控制终端为用户提供了方便快捷、先进智能的控制全彩屏显示的途径。

1　 系统概述及框架

整个系统由硬件设备和终端设备两大模块构成。硬件设备采用三星四核处理器——Exynos4412;软件设备由“智能彩屏”手机软件构成。硬件设备使用220v开关电源实现供电，控制卡采用了异步工程卡（G型）。软件开发使用Microsoft Visual Studio2015集成开发环境，基于RUNTIME框架在安全性非常高的WindowsPhone8.1操作系统上编程。

2　 系统的功能描述与设计

2.1 系统的功能结构

根据图1所示的全彩屏显示控制系统功能模块结构图，确定了两类参与者，分别为：超级管理员，用户。对超级管理员的功能设计有：添加用户，设置权限，修改服务端IP和端口，设置控制模式等。对用户的功能设计有：设置显示模式，设置显示内容，设置字体、字号、颜色，休眠与唤醒等。

图1　

2.2 系统的硬件设计

该控制终端硬件设备基于LED全彩异步控制卡-led asynchrous control card。可分为CPU、闪存、电源电路、FPGA数据处理单元、以及外部接口（USB、串口、网口）、LED控制卡是整个系统设计的基础功能平台、全彩屏显示效果的好坏，和控制卡有直接的关系。

(1)该控制卡通过异步技术解决了同步系统无法进行集群管理、无法进行远程控制的技术薄弱环节。解决了终端控制系统的后顾之忧。(2)控制卡可通过有线接入互联网。(3)可将控制卡随时接入互联网，实现在有网络的地方就能与控制卡连接实现异地控制，不同用户的控制互不干扰。(4)路由器是控制卡与控制终端的信息交互中心。(5)控制卡支持各种户外、户内、半户外、全彩led全彩屏显示，一卡多功能任意设置。(6)支持wifi、储存卡、U盘等通信方式。(7)多区域软件，易学易用。

本控制系统选用Z型异步全彩控制卡，性价比高，使用其控制320*256个点。

2.3 系统的软件设计

微软公司为WindowsPhone平台的开发提供了非常强大的SDK,主要包含两大结构体系，分别进行不同功能的开发工作。本系统软件主要使用的是基于RUNTIME框架的开发。RUNTIME是Windows32API的现代版，地位与.NET类似，但它是非托管的本地API，减小了程序开发，并拥有更简单的语法。

软件的界面使用XAML语言实现。XAML是微软公司为构建应用程序用户界面而创建的一种新的描述语言，和ASP.NET中的“代码后置”模型很相似。软件使用了Grid，Pivot，TextBlock，TextBox，Button，ToggleSwitch等控件，为了实现界面美观，还使用了大量的UserControl和Custom自定义控件。

软件后台代码通过C#实现。C#是微软公司发布的一种面向对象的高级程序设计语言。该软件使用MVVM模式管理后台代码，由视图（View）、视图模型（ViewModel）、模型（Model）三部分组成，真正的做到了UI页面与数据逻辑分离，具有低耦合、重用性高等优点。该软件采用为了更好的管理页面导航，重写了LoadState、SaveState、OnNavigetedTo、OnNavigatedFrom等很多的方法。网络部分使用了Sockets，Streams，Networking等类，网络连接采用面向连接的TCP协议，可靠性高，安全性好。

3　 系统安全策略

对于任何一个数字媒体公众系统来说，安全性是首要考虑且必须解决的事情。所以，在整个开发生命周期中，我们一直将安全放在首要位置，如：每个变量访问修饰符的设计、Stream流的回收等。

本系统在数据传输过程中采用了SHA安全哈希算法用于检测数据完整性，还采用了PKI系统进行了数字签名，保证了数据的不可否认性。

4　 总结

基于WindowsPhone8.1全彩屏显示控制系统的设计采用B/S架构，利用C#、XAML、C语言进行开发，系统经过长时间的实际应用测试，不断地优化硬件和程序，达到了较为理想的效果，虽然有不足之处，但对于未来LED全彩屏控制系统的发展前景具有一定的参考价值。

[1]齐立波．C#入门经典[M]．北京:清华大学出版社,2006,05．

[2]林政．深入浅出Windows Phone 8．1应用开发[M]．北京:清华大学出版社,2014,09．

[3]林政．深入理解Windows Phone 8．1 UI控件编程[M]．北京:清华大学出版社,2014,05．