基于M600的便攜終端顯示界面設計

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人機界面驅動(dòng)模組，接著(zhù)介紹了便攜終端顯示模塊的硬件構成，最后介紹了便攜終端的顯示界而設計。

0 引言

便攜終端將計算機和顯示屏集成在一個(gè)便攜設備上，由于便攜設備的空間有限，以往的便攜設備考慮到體積和性?xún)r(jià)比的需求，往往選用單片機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(zhù)顯示需求的復雜化，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(xiàn)接口或者RGB接口，單片機資源有限，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 )導致單片機資源大部分被液晶占用，而不能完成正常工作。

本文探討了如何應用M600人機界面驅動(dòng)模組作為中間件，進(jìn)行便攜終端的顯示界面設計。

1 便攜終端概述

便攜終端一般用于連接各類(lèi)沒(méi)有人機界面的設備，通過(guò)在便攜終端上進(jìn)行操作來(lái)遙控設備、或將工作參數注入設備、或將相關(guān)信息從設備讀出。

一般說(shuō)來(lái)，便攜終端由控制器(通常為單片機)、顯示屏(通常為液晶)、鍵盤(pán)以及對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，用于處理各項事務(wù);顯示屏和鍵盤(pán)用于人機交互，顯示信息及獲取人工操作命令;對外接口用于連接外部設備。

應用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，其組成和傳統便攜終端區別不大，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界面驅動(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，最小系統與用戶(hù)的連線(xiàn)只需要3根線(xiàn);

(2)統一的指令集和硬件接口，用戶(hù)升級換代或者兼容設計非常容易;

(3)完整的TFT面板接口信號，可以支持所有數字RGB接口面板;

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

(5)32MB字庫空間，多種字體和語(yǔ)言選擇，包括GBK、Unicode編碼以及日、韓、俄等多國文字支持;最大96MB圖片存儲空間，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)數據庫，方便了測控系統的數據存儲應用;

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

(7)低功耗：3.3V、115mA;

(8)高可靠性：接口2kV ESD保護，-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(4kV靜電放電)試驗;

(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，其人機交互部分的研發(fā)工作一般包含“液晶屏的驅動(dòng)”、“圖形和文本接口函數”、“用戶(hù)界面設計”3個(gè)部分;M600完成了“液晶屏的驅動(dòng)”及“圖形和文本接口函數”兩部分工作，甚至也提供“用戶(hù)界面設計”甚至數據處理方面的某些功能，比如觸摸屏、拼音輸入法、數據排序、數據存儲，可以更方便用戶(hù)更快地設計出滿(mǎn)意的產(chǎn)品。

M600為用戶(hù)提供了方便的接口函數，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，還可由用戶(hù)自行擴充字庫;除了漢字顯示，M600還提供置點(diǎn)、畫(huà)線(xiàn)、畫(huà)圓弧、區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是臺灣奇信公司的一款TFT彩屏液晶，其主要指標為：尺寸為3.45寸、分辨率為320×240、顏色為24位真彩、對比度為400、響應時(shí)間15ms、亮度為250cd/m2。

顯示模塊的原理圖如圖3所示。

其中N101轉換+5V到+3.3V，為板內其他芯片提供電源;D102轉換+5V到+25V，為液晶屏提供背光電源;D104實(shí)現TTL電平到RS232電平的轉換;X101連接LQ035NC111液晶屏;D105和X105連接M600人機界面驅動(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(xiàn)僅需電源和3根RS232數據線(xiàn)，十分便捷。

4 便攜終端的顯示界面設計

基于M600的強大功能，其界面的設計與以往也有所不同。

以往段式液晶只能實(shí)現通過(guò)點(diǎn)亮或關(guān)閉液晶段來(lái)顯示數字、字母或者預設好的一些中文;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;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交互顯示界面，首先要進(jìn)行美工的工作，將預設的功能菜單通過(guò)美工做成一張張JPG圖片，然后將圖片全部存入M600最大96MB的圖片存儲空間，在菜單顯示時(shí)按需求調用圖片，然后再在圖片上顯示文字或調用其它圖片，即可完成顯示界面的設計。

如我公司設計的一款便攜終端，其系統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”、“累計開(kāi)機時(shí)間”和“返回”快捷鍵是用寫(xiě)入文字加載的信息，此類(lèi)信息相對較為簡(jiǎn)單，調用相關(guān)函數在指定的坐標寫(xiě)入信息就可以了，如“M600PuthZLib(96，3，2，2，COLORBLACK，COLORWHITE，“系統信息”);”就是指在橫坐標96、縱坐標3寫(xiě)入16點(diǎn)陣的白底黑色漢字“系統信息”。

而“外部連接信息”和“電池信息”的加載則相對復雜，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程序將“已連接”或“未連接”的圖形信息從圖形信息預存圖中取出，顯示在當前屏幕，最終界面的顯示效果如圖6所示。

5 結束語(yǔ)

采用M600人機界面驅動(dòng)模組作為顯示中間件，可以使單片機驅動(dòng)顯示TFT彩屏液晶，使便攜終端可以設計出良好的顯示界面。

該界面設計方法已應用在本公司一款便攜終端上，其人機顯示界面的設計得到了用戶(hù)的充分認可。