基于M600的便攜終端顯示界面設(shè)計(jì)

摘要：文章首先介紹了便攜終端的組成和功能，然后介紹了北京迪文科技有限公司的M600人機(jī)界面驅(qū)動(dòng)模組，接著介紹了便攜終端顯示模塊的硬件構(gòu)成，最后介紹了便攜終端的顯示界而設(shè)計(jì)。

0 引言

便攜終端將計(jì)算機(jī)和顯示屏集成在一個(gè)便攜設(shè)備上，由于便攜設(shè)備的空間有限，以往的便攜設(shè)備考慮到體積和性?xún)r(jià)比的需求，往往選用單片機(jī)加上段式液晶或小分辨率單色液晶的組合方式，使得便攜終端的顯示效果極為一般。隨著顯示需求的復(fù)雜化，這類(lèi)組合方式己不能滿(mǎn)足客戶(hù)需求。

科技的發(fā)展也使得另一種顯示方式成為可能，即單片機(jī)加上TFT彩屏液晶。不過(guò)TFT彩屏液晶的控制接口一般為總線接口或者RGB接口，單片機(jī)資源有限，通常不能直接連接TFT彩屏液晶，即使可以直接控制液晶，往往會(huì)導(dǎo)致單片機(jī)資源大部分被液晶占用，而不能完成正常工作。

本文探討了如何應(yīng)用M600人機(jī)界面驅(qū)動(dòng)模組作為中間件，進(jìn)行便攜終端的顯示界面設(shè)計(jì)。

1 便攜終端概述

便攜終端一般用于連接各類(lèi)沒(méi)有人機(jī)界面的設(shè)備，通過(guò)在便攜終端上進(jìn)行操作來(lái)遙控設(shè)備、或?qū)⒐ぷ鲄?shù)注入設(shè)備、或?qū)⑾嚓P(guān)信息從設(shè)備讀出。

一般說(shuō)來(lái)，便攜終端由控制器(通常為單片機(jī))、顯示屏(通常為液晶)、鍵盤(pán)以及對(duì)外接口四大部分組成，如圖1所示。

控制器是便攜終端的核心，通常為高性能單片機(jī)，用于處理各項(xiàng)事務(wù);顯示屏和鍵盤(pán)用于人機(jī)交互，顯示信息及獲取人工操作命令;對(duì)外接口用于連接外部設(shè)備。

應(yīng)用M600作為顯示中間件的便攜終端，其組成如下圖所示。

可以看出，其組成和傳統(tǒng)便攜終端區(qū)別不大，僅僅在顯示屏和控制器間增加了M600作為中間件。但是，這一點(diǎn)小小的變化最終達(dá)成的顯示效果的卻是天壤之別。

2 M600簡(jiǎn)介

M600是北京迪文科技有限公司的推出的人機(jī)界面驅(qū)動(dòng)模組，通過(guò)串口與控制器連接，提供一種方便的TFT彩屏液晶驅(qū)動(dòng)手段。

其主要特點(diǎn)包括：

(1)簡(jiǎn)單的串行接口，最小系統(tǒng)與用戶(hù)的連線只需要3根線;

(2)統(tǒng)一的指令集和硬件接口，用戶(hù)升級(jí)換代或者兼容設(shè)計(jì)非常容易;

(3)完整的TFT面板接口信號(hào)，可以支持所有數(shù)字RGB接口面板;

(4)65K色，最大支持800×600分辨率，支持最新的DE模式和傳統(tǒng)的SYNC模式;

(5)32MB字庫(kù)空間，多種字體和語(yǔ)言選擇，包括GBK、Unicode編碼以及日、韓、俄等多國(guó)文字支持;最大96MB圖片存儲(chǔ)空間，海量的用戶(hù)界面，極大簡(jiǎn)化了用戶(hù)界面開(kāi)發(fā)，提高了開(kāi)發(fā)效能;最大32MB用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，方便了測(cè)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)應(yīng)用;

(6)壓接式FCC電纜LCD接口，避免傳統(tǒng)電纜的“錯(cuò)線”問(wèn)題;不同的面板通過(guò)更換電纜線即可輕松兼容;

(7)低功耗：3.3V、115mA;

(8)高可靠性：接口2kV ESD保護(hù)，-40℃～85℃工作溫度范圍，金屬屏蔽罩封裝;

(9)可以輕松通過(guò)電力4級(jí)(4kV靜電放電)試驗(yàn);

(10)體積小巧：60x37.5×5mm(不含插針)。

采用TFT彩屏液晶做顯示界面的終端，其人機(jī)交互部分的研發(fā)工作一般包含“液晶屏的驅(qū)動(dòng)”、“圖形和文本接口函數(shù)”、“用戶(hù)界面設(shè)計(jì)”3個(gè)部分;M600完成了“液晶屏的驅(qū)動(dòng)”及“圖形和文本接口函數(shù)”兩部分工作，甚至也提供“用戶(hù)界面設(shè)計(jì)”甚至數(shù)據(jù)處理方面的某些功能，比如觸摸屏、拼音輸入法、數(shù)據(jù)排序、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，可以更方便用戶(hù)更快地設(shè)計(jì)出滿(mǎn)意的產(chǎn)品。

M600為用戶(hù)提供了方便的接口函數(shù)，便于用戶(hù)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。如用戶(hù)最關(guān)心的漢字顯示，M600默認(rèn)提供了12點(diǎn)陣宋體、16點(diǎn)陣宋體、24點(diǎn)陣宋體和32點(diǎn)陣宋體等四種字庫(kù)，還可由用戶(hù)自行擴(kuò)充字庫(kù);除了漢字顯示，M600還提供置點(diǎn)、畫(huà)線、畫(huà)圓弧、區(qū)域填色及圖片操作等多種功能。

3 便攜終端顯示模塊

便攜終端的顯示模塊采用了M600作為顯示的中間件;選用了LQ035NC111作為顯示屏。

LQ035NC111是臺(tái)灣奇信公司的一款TFT彩屏液晶，其主要指標(biāo)為：尺寸為3.45寸、分辨率為320×240、顏色為24位真彩、對(duì)比度為400、響應(yīng)時(shí)間15ms、亮度為250cd/m2。

顯示模塊的原理圖如圖3所示。

其中N101轉(zhuǎn)換+5V到+3.3V，為板內(nèi)其他芯片提供電源;D102轉(zhuǎn)換+5V到+25V，為液晶屏提供背光電源;D104實(shí)現(xiàn)TTL電平到RS232電平的轉(zhuǎn)換;X101連接LQ035NC111液晶屏;D105和X105連接M600人機(jī)界面驅(qū)動(dòng)模組;X104連接便攜終端母板，可以看到顯示模塊與母板的連接線僅需電源和3根RS232數(shù)據(jù)線，十分便捷。

4 便攜終端的顯示界面設(shè)計(jì)

基于M600的強(qiáng)大功能，其界面的設(shè)計(jì)與以往也有所不同。

以往段式液晶只能實(shí)現(xiàn)通過(guò)點(diǎn)亮或關(guān)閉液晶段來(lái)顯示數(shù)字、字母或者預(yù)設(shè)好的一些中文;小分辨率單色液晶則受限于分辨率(通常為128×64)和顏色，做出的顯示界面也比較單調(diào);而TFT彩屏液晶則可以做到類(lèi)似電腦的顯示效果。

在TFT彩屏液晶為了做出良好的人機(jī)交互顯示界面，首先要進(jìn)行美工的工作，將預(yù)設(shè)的功能菜單通過(guò)美工做成一張張JPG圖片，然后將圖片全部存入M600最大96MB的圖片存儲(chǔ)空間，在菜單顯示時(shí)按需求調(diào)用圖片，然后再在圖片上顯示文字或調(diào)用其它圖片，即可完成顯示界面的設(shè)計(jì)。

如我公司設(shè)計(jì)的一款便攜終端，其系統(tǒng)信息的界面由美工首先完成圖片如圖4所示。

然后通過(guò)軟件在界面上加載其他各類(lèi)信息，相關(guān)源代碼如下所示：

可以看出“菜單名”、“軟件版本信息”、“累計(jì)開(kāi)機(jī)時(shí)間”和“返回”快捷鍵是用寫(xiě)入文字加載的信息，此類(lèi)信息相對(duì)較為簡(jiǎn)單，調(diào)用相關(guān)函數(shù)在指定的坐標(biāo)寫(xiě)入信息就可以了，如“M600PuthZLib(96，3，2，2，COLORBLACK，COLORWHITE，“系統(tǒng)信息”);”就是指在橫坐標(biāo)96、縱坐標(biāo)3寫(xiě)入16點(diǎn)陣的白底黑色漢字“系統(tǒng)信息”。

而“外部連接信息”和“電池信息”的加載則相對(duì)復(fù)雜，需要加載圖形信息，該型便攜終端將所有待加載的圖形信息存于一張圖片，如下圖所示：

該圖片中包括了外部連接信息、充電狀態(tài)指示、電池信息等多項(xiàng)圖形信息。

外部連接信息包括了“已連接”和“未連接”兩種狀態(tài)，而加載外部連接信息的程序源碼如下所示：

ShowLink程序?qū)?ldquo;已連接”或“未連接”的圖形信息從圖形信息預(yù)存圖中取出，顯示在當(dāng)前屏幕，最終界面的顯示效果如圖6所示。

5 結(jié)束語(yǔ)

采用M600人機(jī)界面驅(qū)動(dòng)模組作為顯示中間件，可以使單片機(jī)驅(qū)動(dòng)顯示TFT彩屏液晶，使便攜終端可以設(shè)計(jì)出良好的顯示界面。

該界面設(shè)計(jì)方法已應(yīng)用在本公司一款便攜終端上，其人機(jī)顯示界面的設(shè)計(jì)得到了用戶(hù)的充分認(rèn)可。