提供新的人機接口實(shí)現方式以減少大量需求資源

　　大約十年前由于iPhone的推出使我們的日常生活產(chǎn)生了重大改變，利用觸控來(lái)操作手機的方式扮演了至關(guān)重要的角色讓我們與科技有了實(shí)時(shí)的互動(dòng)。雖然在此之前觸控屏就已經(jīng)存在多年，但由于iPhone以及其他廠(chǎng)商的跟進(jìn)，最后受到全世界使用者的歡迎，這些產(chǎn)品徹底改變了我們整個(gè)社會(huì )的運作方式，現在我們已經(jīng)很難適應沒(méi)有這些產(chǎn)品的生活方式。

　　傳統人機接口(HMI)，主要是由機械式的按鍵、旋鈕、開(kāi)關(guān)以及7段LED顯示器或字符圖形顯示器所組成，現今已被彩色TFT-LCD屏幕所取代，包含完整的音效、視頻、動(dòng)畫(huà)以及觸控功能。雖然通用處理器(CPU)都保有一定的速度在進(jìn)步，但是使用在電子設備中或特定目的微控制器(MCU)的計算能力卻沒(méi)有顯著(zhù)的提升。

　　目前大多數MCU都采用古老的8051或ARM Cortex-M系列內核，主要用于控制和傳感的應用。然而這些MCU卻大多沒(méi)有配備圖形處理單元(GPU)，就像它們昂貴、功能更強大的CPU兄弟一樣。沒(méi)有觸控與實(shí)時(shí)互動(dòng)的能力，現在人們期望從電子設備(無(wú)論是零售、醫療還是工業(yè)計算機)獲得與智能手機相同觸控、感覺(jué)和反應的用戶(hù)體驗。但目前MCU無(wú)法提供相同等級的用戶(hù)體驗，這方面需要改善。

　　如果系統MCU也需要處理HMI，那么它的處理能力勢必受到影響，需要把核心的任務(wù)作轉移。因此將會(huì )影響整體表現。此外，由于顯示器的像素需要逐一的刷新，也需要幀緩沖器，以及用于存儲所有圖形數據的大容量閃存。這些組件將占用更多的空間，也增加了功率耗損同時(shí)也增加物料清單成本。

　　通過(guò)創(chuàng )新的面向對象方式，Bridgetek屢獲殊榮的嵌入式視頻引擎(EVE)系列芯片能夠解決現今HMI領(lǐng)域中的技術(shù)差距。該設備具有強大的GPU、顯示命令處理器、JPEG譯碼器、LCD控制器、音頻處理器和觸控處理器。當EVE芯片與任何標準MCU配對時(shí)，該系統的HMI將被轉換，所以用戶(hù)可以體驗與最先進(jìn)智能手機相近的用戶(hù)體驗。

　　EVE能夠處理預先定義的對象(如圓形、方形、嗶嗶聲等)對HMI系統所需的所有圖像和音頻內容來(lái)作簡(jiǎn)化。如此，不需訪(fǎng)問(wèn)在該HMI中的所有圖形或聲音的細節，而是將每個(gè)對象分配一個(gè)簡(jiǎn)單的標識符。因此大大減少了所涉及的數據傳輸，減輕了MCU壓力，并且無(wú)需幀緩沖器和大容量的閃存。當需要更復雜的對象(如滑塊、切換、時(shí)鐘和儀表)時(shí)，可以擴展一個(gè)預先定義的編程庫而獲得。

　　圖1：家用電器和零售場(chǎng)使用EVE的示例

　　EVE第三代芯片BT81X系列具有自適應可伸縮紋理壓縮(ASTC)功能，具有強大的獨立立即彩現(render)功能?？梢灾С址直媛矢哌_1280x720像素的顯示器和高達11英吋對角線(xiàn)的面板，以及支持最多5個(gè)觸控點(diǎn)的電容式觸控屏。EVE能夠為傳統電子設備注入新的活力經(jīng)由HMI的更新，眾多應用都可以因這項技術(shù)而從中受益包括銷(xiāo)售點(diǎn)(PoS)、家用電器、血壓計、電表、機頂盒、科學(xué)儀器、電梯控制、安全系統、工業(yè)控制、GPS導航設備、心率監測器、自動(dòng)售貨機和家庭自動(dòng)化系統。圖1中顯示EVE通過(guò)SPI接口與MCU連接，并提供下列示例：a先進(jìn)洗衣機的HMI;b應用于酒商的智能貨架。

　　另一個(gè)巨大商機在于需要復雜HMI的汽車(chē)領(lǐng)域，EVE已經(jīng)在電動(dòng)汽車(chē)(EV)和汽車(chē)售后配件領(lǐng)域取得了大量市場(chǎng)。除此之外，EVE也能夠應用于儀表板、娛樂(lè )信息控制臺、側視鏡和后視鏡顯示器、抬頭投影以及后座娛樂(lè )控制臺。

　　現今市場(chǎng)需要眾多的輔助顯示器，以輔助中央娛樂(lè )信息控制臺，目前正準備導入到車(chē)輛中，使車(chē)上的乘客更加愉快，并提供更高度的個(gè)人化。這些可用于導航，多媒體娛樂(lè )和聯(lián)結。在這種情況下，作為集成HMI引擎的EVE可以與相對低成本的MCU配對，以取代昂貴應用處理器，閃存和DRAM內存的子系統。改為使用一個(gè)簡(jiǎn)單而緊湊的解決方案，使價(jià)格更具競爭力。

　　圖2：EVE應用于汽車(chē)儀表板

　　圖2顯示EVE如何應在汽車(chē)儀表板上。使用顯示器作為儀表板的實(shí)現，取代機械式的儀表板所以設計上更具靈活性。駕駛員可以根據個(gè)人喜好輕松切換現代感或復古風(fēng)。還可以從標準駕駛模式轉換到運動(dòng)模式的顯示。也可以根據駕駛員的不同品味而改變配色。

　　圖3：EVE在電動(dòng)汽車(chē)充電的應用

　　在車(chē)輛的診斷運用上也十分具有潛力。如圖3顯示如何運用EVE在EV的儀表板。在此應用，MCU從相關(guān)ECU(發(fā)動(dòng)機控制器)取得信息后，EVE以生動(dòng)動(dòng)畫(huà)的形式在顯示器上實(shí)時(shí)呈現關(guān)鍵數據(例如車(chē)速、行程、引擎轉速、電池電量和能量再生的情況)。也能夠以視頻播放的方式呈現。

　　圖4：汽車(chē)座椅調整

　　圖4顯示座椅調節HMI。此應用使用EVE作圖形處理，將訊息表現在顯示器上同時(shí)處理觸控。也能夠事前配置首選設置，例如座椅位置、靠背位置、靠背高度等。這些默認配置可以存儲，在隨后需要時(shí)調用。

　　為了幫助工程師更方便的使用EVE，該平臺提供了全面的開(kāi)發(fā)工具包。包括EVE屏幕設計器(ESD)，EVE屏幕編輯器(ESE)和EVE資產(chǎn)生成器(EAB)。使用ESD不需考慮底層硬件，提供工程師完整的EVE開(kāi)發(fā)工作環(huán)境。使用可視化編程所以能夠快速建構HMI。ESE是一個(gè)直觀(guān)的HMI應用程序，針對初級/中級EVE使用者。此工具的目的是幫助使用者了解EVE命令的用法。用戶(hù)可以通過(guò)拖放對象或直接鍵入EVE命令實(shí)現將對象放置在屏幕上以建構一個(gè)靜態(tài)屏幕。內置EVE仿真器可以完全按照所選屏幕尺寸和分辨率以完全展示命令的效果。EAB應用程序讓用戶(hù)轉換所有HMI資產(chǎn)(如圖像、音頻、視頻、字體數據等)，轉換成EVE兼容的格式。

　　提供了多種實(shí)用工具以支持EVE(包含芯片和工具鏈)創(chuàng )建生動(dòng)，色彩豐富且多種的觸控HMI方式，以實(shí)現令人滿(mǎn)意的用戶(hù)體驗。更重要的是，無(wú)需指定昂貴的處理器即可達成此目的。該技術(shù)已經(jīng)在越來(lái)越廣泛的應用獲得認可 - 包括日益普及的汽車(chē)領(lǐng)域。