在LED显示屏工程应用中，显示屏出厂前一般需要进行参数化、调试、点亮、程序测试。否则，这些任务将因场地条件而难以实施。在进行调试和程序测试时，可以通过串口和网口进行通信。随着网络的普及和速度，网络通信方式被更多的用户采用，即用户通过集线器或网络直接连接到显示屏。沟通。其中，通过集线器，PC和显示屏的IP地址可能不在同一网段；但当网络直连时，PC和显示屏的IP地址必须在同一网段。无论使用哪种方法，都必须知道双方的IP 地址才能进行通信。但在调试过程中，由于LED控制卡数量过多、放置时间过长或由不同人配置，有时用户可能不知道显示屏的IP地址，从而造成工作困难。另外，出厂配置的IP地址和现场安装的IP地址可能会不同，现场安装的显示屏的IP地址由于用户种类繁多而不同，其IP地址段也不同。不同的。这样，在调试过程中，需要反复修改显示屏或PC的IP地址，带来很大的工作量。因此，基于应用中的这些问题，有用户询问是否可以在不知道LED显示屏的IP地址或不修改PC机IP的情况下，采用直接网络连接的方式实现PC机与LED显示屏之间的网络通信。更方便用户调试LED显示屏。通过市场调研，有的软件声称可以实现LED显示屏直接连接网络，但具体实现效果并不理想，比如稳定性、可靠性、及时性等。经过研究，本文提出了一种新的直接网络连接方法，可以很好地解决这些问题，让用户方便、可靠、高效地调试显示屏。
1 主要功能需求分析及模型构建
对于网络直连，硬件如图1所示。使用网络直连线连接PC和显示屏，然后手动设置IP地址在同一网段即可通信。
但使用这种方法，如果事先不知道显示器的IP地址，将很难进行通信。为了达到在不知道显示屏IP地址的情况下PC与显示屏直接通信的目的，我们可以利用DHCP服务原理来解决问题：即将LED显示屏设置为DHCP服务器具有固定IP地址，并将PC网卡设置为自动。获取IP地址的方式是通过DHCP服务功能自动配置PC机网卡的IP地址，从而建立网络连接通道。有些开发者采用这种方式来实现网络直接连接，但是这种方式存在一些问题：一是由于UDP通信是无连接通信，其通信可靠性较差，容易失败；第二，连接只能通过操作系统自带的系统完成，无需干预。用户无法设置超时。有时等待时间过长，长达60秒；第三，DHCP是一种固定IP方式，在实际应用中显然不太好；第四，退出系统运行时，无法恢复PC机原有的网卡配置信息。
基于此，本文经过研究，提出了一种新的直接网络连接方法，可以实现直接网络连接、自动获取IP地址、保存和恢复PC网卡配置信息，克服了目前实现方法的缺点，并且提高可靠性。稳定性和及时性等方面的表现。系统模型如图2所示，主要功能及工作流程如下：
(1) 启动系统时，检索并访问PC的所有网卡，并保存其网卡配置信息，以便退出系统时恢复； (2)启动网络直连流程； (3) 广播IP地址请求报文； (4))返回IP地址数据包； (5) 拆开包装，获取PC和LED显示屏的IP地址，并设置PC的IP地址； (6)返回LED显示屏的IP地址，关闭直接网络连接，完成通信通道的建立； (7) PC与LED显示屏建立通讯通道后，可以对显示屏进行读/写参数、发送程序、切换画面等通讯控制操作； (8)退出系统时，按(1)保存网卡配置信息，恢复PC网卡原始状态。
上述流程中，（2）至（6）是核心流程。它们模拟DHCP服务，实现PC机广播请求IP地址、获取PC机IP地址并设置、上传LED显示屏IP地址，完成网络直连通道。建立是进行直接网络连接操作时的必要步骤； (1)、(8)是保存PC网卡配置信息以及在启动和退出系统时恢复网卡配置信息的操作； (7)是完成网络直连通道后显示控制的一般操作。本文重点讨论前两个。
2 关键功能的设计与实现
保存PC网卡配置信息
用于调试显示屏的PC机一般是一机多用。在调试显示屏的同时，还用于办公、上网。其网卡IP地址可以是固定的，也可以是自动获取的。进行直接网络连接时，其IP 地址可能会发生变化。为了不影响用户的工作，退出时需要自动恢复其IP地址。为此，在启动LED控制软件时，可以读取当前的网卡配置信息，如IP地址、网卡名称、MAC地址、网卡类型、IP地址是否自动配置等，并把将此信息存入一个链表中，并设置一个标志，记录用户在调试显示的过程中是否使用过网络直连，退出系统时会使用到。
在Windows操作系统中，可以使用IP Helper接口读取网卡信息。它是一组用于管理本地网络设置的API。通过使用IP_ADAPteR_INFO结构体，可以轻松提取上述网卡配置信息，并将其保存到链表中。
借鉴DHCP服务原理，构建直连网络通道
要实现PC与LED显示屏直接网络通信，必须解决两个关键问题：一是让PC与LED显示屏处于同一网段；其次，知道LED显示屏的IP地址。
另外，还需要解决多个网卡和无线网卡对直接网络连接的干扰。借鉴DHCP原理，主要解决思路如下：
(1)设计PC机上的网络直连控制流程； (2) 当需要直接网络连接时，启动该进程，通过Windows相关的网络API函数和注册表信息确定与LED显示屏连接的非无线网卡。将其MAC地址放入构建IP地址请求的UDP数据包中，然后广播出去，并启动内部UDP抓包子进程； （3）LED显示屏收到请求IP地址的UDP数据包后，根据自身的IP地址，构造出PC机的IP地址，并进行广播。为了不引起混淆，这里构造了一个伪DHCP数据包。普通Windows客户端收到UDP数据包时，不会自动改变IP地址； (4)网络直连控制进程的UDP抓包子进程收到指定IP地址的UDP报文后，进行解包，得到PC机的IP地址和LED显示屏的IP地址； （5）设置PC网卡IP地址，上传LED显示屏的IP地址给控制软件。成功后，关闭网络直连控制流程，完成网络直连通道的建立。
该网络直连过程涉及三个系统： (1)网络直连控制过程，构造请求IP地址的UDP数据包并进行广播。同时监听目标网卡的68端口，捕获返回的UDP数据包，解析出PC机的IP地址和LED显示屏的IP地址，然后设置PC机的IP地址，将LED显示屏的IP地址提交给主进程，完成直连网络的任务； (2)LED显示屏DHCP服务子进程，接收PC机的IP地址请求，构造并设置自己的IP地址，返回PC机IP地址的伪DHCP数据包； (3)LED控制软件，当用户选择网络直连模式时，启动网络直连控制子进程，实现网络直连通道的建立。完成后，关闭进程。
恢复PC网卡配置信息
退出系统时，根据保存的标识判断是否使用过网络直连。如果没有使用过网络直连方式，则无需执行网络IP恢复功能；否则，将执行恢复功能，恢复保存的网卡配置并恢复网卡IP。可以使用netsh interface ip set 命令确定该地址。同时，为了加快处理速度，提高成功率，可以按照禁用网卡，设置网卡IP地址，然后启用网卡的步骤进行：
(1)使用Windows的SetupAPI相关接口API函数禁用目标网卡； （2）恢复目标网卡的IP设置，根据静态IP地址和动态IP地址使用不同的命令：
A。恢复静态IP地址命令。
A。恢复静态IP地址命令
netsh 接口ip 设置地址名称=“本地连接”
源=静态地址=1968.1.19 掩码=255。
网关=无
b.恢复动态IP地址命令。
netsh 接口ip 设置地址“本地连接”dhcp
（3）使用SetupAPI相关接口API函数启用目标网卡，从而完成网卡配置信息的恢复。
3 结论
本文针对LED显示屏调试时直接网络连接的需求，提出一种直接网络连接的方法。系统启动时自动保存网卡配置信息，使用网络直连进程建立网络直连通道，退出系统时自动恢复。通过网卡配置信息，用户无需知道LED显示屏的IP地址，也无需修改PC机的IP地址，即可实现PC机与LED显示屏之间的网络通信。该方法应用于LED Navigator软件中，其可靠性、稳定性和及时性得到了用户的认可，取得了良好的效果。实践证明，该方法可为类似应用提供参考解决方案。
