《電子技術(shù)應(yīng)用》
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邁向更高分辨率的人機交互(HMI)設(shè)計

2015-09-02
作者:Gordon Lunn & Graham Brown, FTDI Chip
關(guān)鍵詞: FTDI FT81x EVE 人機交互

       觸摸功能的人機交互界面(HMI),從一開始的消費性市場開始,目前已漸漸在各種工業(yè)領(lǐng)域上出現(xiàn)。包括家庭自動化系統(tǒng),家用電器,測試硬件,工廠自動化設(shè)備,醫(yī)療儀器和門禁系統(tǒng)等。而多點觸摸功能的實現(xiàn),則在現(xiàn)代的HMI實現(xiàn)方式中更增加了進一步的層面,允許手勢識別來的相形重要。而下一階段的人機界面,很可能是基於使用更大的格式與更高分辨率的顯示 ,來訪問更精細的圖像內(nèi)容或相關(guān)的視頻內(nèi)容。

       辦公設(shè)備和白色家電制造商們正在尋求增加其產(chǎn)品的附加功能。通過較大尺寸的顯示器,搭配更細膩的顏色并加上多點觸控,可以實現(xiàn)同時對多個觸摸點更直觀的操作 ,從而提高工作效率,并避免操作上的問題。播放簡短的動畫影片的功能,可以用來提醒用戶如何執(zhí)行特定任務(wù), 如處理卡紙丶或更換零部件等。這樣的視頻在百貨商場的電梯的應(yīng)用上也可以用來提示消費者有關(guān)產(chǎn)品的樓層。在餐廳的應(yīng)用上,視頻內(nèi)容可以有助于推薦料理以便客戶點餐。半導(dǎo)體供應(yīng)商已經(jīng)看到了一些重大挑戰(zhàn),他們需要提供市場所需的高分辨率丶高性能的人機界面解決方案,同時考慮成本,有限的電路板空間和對上市時間的壓力。

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圖1:FTDI已推出下一代EVE芯片

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圖2:基于EVE技術(shù)人機界面的例子 - 洗衣機,冰箱,電梯和電表系統(tǒng)

       在工業(yè)的應(yīng)用方面,制造商認(rèn)為理想的HMI是不需要巨大的存儲器容量和數(shù)據(jù)傳輸,他們需要的是利用一個面向?qū)ο蟮耐負?。這種方法,可以通過首創(chuàng)的FTDI的嵌入式視頻引擎(EVE)高級圖形控制器IC芯片,使用許多已經(jīng)被定義好的面向?qū)ο蟮脑貋盹@示完整的圖像內(nèi)容,而不是用單位像素來描繪圖像。這實際上對人機界面而言是一種捷徑。經(jīng)由EVE,圖像呈現(xiàn)使用線緩存(以1/16像素的分辨率),而不是幀緩存,所以能顯著減小所需的帶寬和數(shù)據(jù)存儲需求,從而可以把以往人機界面設(shè)計所需的高速并行總線丶 用于存儲圖像數(shù)據(jù)的大容量閃存丶連同幀緩沖器一并省去,整體HMI系統(tǒng)的元件數(shù)量丶材料成本連同所需要的電路板空間得以顯著降低,在HMI工程開發(fā)時間和工程資源也將大幅減少。此面向?qū)ο蟮姆椒ǖ牧硪粋€重要方面是動態(tài)內(nèi)容處理。由于顯示的圖像被簡單地看作對象,透過不斷更新的對象的坐標(biāo),可以及為容易的達到動態(tài)的效果。而不必跟傳統(tǒng)方法一樣不斷地重新繪制整個圖像,而且可以有各種不同的顯示或移動的變化形式。對像可以同時用各種型態(tài)產(chǎn)生在不同的位置,而無需創(chuàng)建其他的內(nèi)容,亦無須占用多馀的存儲空間。

       FTDI所推出的最新一代的FT81x系列將EVE技術(shù)推到另一個世代,不僅分辨率可由前一代的512×512提升到800 x 600像素以支持較大尺寸的顯示器(7英寸或以上),還有更佳的圖像清晰度和更多的色調(diào),可用的存儲器從256K字節(jié)已擴大至1M字節(jié),以應(yīng)付更多的資料吞吐量。除此之外,新一代的EVE更提供了更加順暢的視頻播放功能。因此可以利用這功能將視頻或動畫加入人機界面,以增加整體用戶體驗。另外還有一個新的功能是支持全屏幕旋轉(zhuǎn),可快速將顯示內(nèi)容旋轉(zhuǎn)90°,使橫向和縱向方向可根據(jù)需要呈現(xiàn),對于手持設(shè)備的人機界面而言將是不可或缺的功能。

       FT81x芯片支持多個調(diào)色板,涵蓋了16位和32位的色彩與透明度。增加了超大的字體,與存儲容量以使用不同的文本選項。相比于上一代EVE,性能也得到了提高,在JPEG的顯示速度新一代芯片快了將近1000倍,另外,每個時鐘周期,繪制的像素的速度也快了4倍之多。

       在這篇文章中,介紹了輕松的開發(fā)人機界面的方法,不管是節(jié)省成本或提升性能兩個方面都可兼顧。隨著新功能的加入,對需要更豐富的人機界面的時代而言,將可帶來更多的新機會。


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