基于WinCE5．0的電子紙系統設計

2 整體方案
電子紙顯示系統目前已經(jīng)有成熟的產(chǎn)品，比如電子閱覽器。目前市場(chǎng)上的所有電子紙產(chǎn)品幾乎都是基于Linux操作系統的，因為L(cháng)inux操作系統的界面可以很容易地實(shí)現界面定制化。但是，可以預見(jiàn)的是，基于WinCE操作系統的電子紙屏幕系統的產(chǎn)品很快會(huì )問(wèn)世，并且相對于Linux平臺，WinCE具有更人性化的界面和更多樣化的功能。通過(guò)使用WinCE操作系統，可以方便地在電子紙系統中擴展Microsoft的應用程序，比如，可以在電子紙系統中看 Word、PPT等文檔，甚至可以上網(wǎng)瀏覽新聞，收發(fā)郵件，使用即時(shí)通信軟件等等。相信，在不久的一天，電子閱覽器不僅僅可以進(jìn)行書(shū)籍的閱讀，而且可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的辦公。因此，本系統在Freescale公司的MX31硬件平臺上，采用WinCE5．0操作系統，使得電子紙系統不僅僅可以閱讀多種格式的文檔，同時(shí)大大地提高了電子紙系統功能的可擴展性。

3 系統設計
本系統的硬件由核心處理器部分和電子紙屏幕部分組成，整個(gè)系統基于Freescale公司的 MX31平臺，操作系統使用WinCE5．0。將電子紙驅動(dòng)部分作為整個(gè)系統的一個(gè)部件，利用WinCE5．0提供的驅動(dòng)框架把顯示屏的驅動(dòng)程序加載在 WinCE5．0操作系統中，在系統啟動(dòng)初始化過(guò)程中加載此驅動(dòng)模塊，應用層通過(guò)驅動(dòng)程序接口調用此模塊實(shí)現畫(huà)面顯示。
3．1 核心處理器部分架構
處理器部分的硬件架構如圖2所示，由嵌入式處理器ARM1136JF-S(主頻532 MHz)、SDRAM(128 MB)、Flash ROM(128 MB)、復位電路與晶振、電源管理以及主機接口部分組成。多媒體處理器ARM1136JF-S的主要功能是用于系統中數據傳輸的控制。

ARM1136JF-S是ARM公司推出的一款高性能、低功耗的多媒體處理器。它最大的優(yōu)勢在于該CPU具有多媒體硬件加速器的特征，多媒體處理采用內嵌的信號處理硬件功能加速和精簡(jiǎn)指令運算編程來(lái)實(shí)現，既能實(shí)現高速信號處理計算又能大大降低CPU功耗，以較低CPU主頻來(lái)實(shí)現高速的圖像／語(yǔ)音編解碼處理，不僅實(shí)現了高處理性能和低處理功耗的統一，同時(shí)保證了系統功能和性能在軟件上的可升級和可拓展性。
3．2 電子紙屏幕部分架構
電子紙驅動(dòng)部分的硬件架構如圖3所示。電子紙屏幕顯示控制器Apolio根據溫度傳感器的數據來(lái)查詢(xún)Flash ROM中的查詢(xún)表，決定是選擇從SRAM1或SRAM2中輸出數據到電子紙顯示屏中。

顯示控制器Apollo芯片是一種TFT(Thin FilmTransistor，薄膜晶體管)主動(dòng)矩陣電脈顯示的顯示控制器，是電脈顯示屏參考系統電子設計的一部分。Apollo芯片適合800×600 像素，支持1位和2位顯示。屏幕高寬比(aspect ratio)為4：3，同時(shí)驅動(dòng)源極驅動(dòng)和柵極驅動(dòng)，支持8位并行異步數據總線(xiàn)接口，使用外部SRAM來(lái)存儲顯示的數據。它用一個(gè)外部查詢(xún)表(Look- Up-Table)來(lái)選擇顯示的圖像，此查詢(xún)表存儲在Flash ROM中。

4 軟件設計
系統的軟件層如圖4所示，主要包括操作系統、驅動(dòng)程序以及應用程序。系統選用了WinCE5．0操作系統，利用WinCE5．0操作系統提供的驅動(dòng)框架，開(kāi)發(fā)了顯示屏的驅動(dòng)程序，使得WinCE5．0中的應用程序可以調用開(kāi)發(fā)的驅動(dòng)程序顯示相關(guān)的文檔數據。為縮短開(kāi)發(fā)周期，本系統使用了Freescale 公司的MX31軟件開(kāi)發(fā)包，因此主要的任務(wù)就是驅動(dòng)程序的編寫(xiě)。從軟件的架構層次來(lái)看，驅動(dòng)程序直接與硬件層相關(guān)，它提供相關(guān)的接口供應用程序調用，應用程序通過(guò)調用顯示屏的驅動(dòng)接口把相關(guān)的文件顯示在電子紙屏幕上。