信息化产品的一体化解决方案

bluesea — Sat, 10 Oct 2009 06:47:43 GMT

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QVGA即“QuarterVGA”是 VGA的4分之一尺寸，所谓QVGA液晶技术，就是在液晶屏幕上输出的分辨率是240×320的液晶输出方式。这个分辨率其实和屏幕本身的大小并没有关系。比如说，如果2.1英寸液晶显示屏幕可以显示240×320分辨率的图象，就叫做“QVGA 2.1英寸液晶显示屏”，如果3.8英寸液晶显示屏幕可以显示240×320的图象，就叫做“QVGA 3.8英寸液晶显示屏”，以上两种情况虽然具有相同的分辨率，但是由于尺寸的不同实际的视觉效果也不同，一般来说屏幕小的一个画面自然也会小一些。目前标准的图形接口还有SQCIF=12*96、QCIF=176*144、CIF=352*288、QVGA=320*240、VGA=640*480、 VGA=800*600、XGA=1024*768、XVGA=1280*960、UXGA=1600*1200、SXGA=1280*1024

图形化显示概述

图1 显示了一个典型的图形化LCD系统。系统包括一枚单片机、一个LCD控制器（数字控制逻辑、可选的图形加速器、图像缓冲器和门驱动器）以及一个LCD显示屏。单片机通常用于创建、处理和呈现图形元素，如：按钮、菜单和图像。如果LCD控制器中有一个图形加速器，它为一些图形元素提供硬件加速，以减小单片机负荷来用于其他功能。数字控制逻辑用于图像缓冲器的仲裁和图像显示控制。图形化LCD 解决方案需要一个图像缓冲器来存储至少一帧图像。最后，门驱动器将数字转换为模拟波形并驱动LCD显示屏。门驱动器的选择取决于LCD显示屏，由显示屏技术、大小和分辨率决定。　

图1：典型的图形显示系统方框图。

Microchip图形化显示解决方案

Microchip 提供两种解决方案来支持各种LCD模块和LCD板。通过PIC?单片机的并行主控端口（PMP）接口，它可以为带有8/16位CPU接口（Intel 80和/或Motorola 68K协议）的LCD模块提供高效的图形化支持。这些模块通常有更小的面板尺寸）。

Microchip还提供第二种解决方案，支持使用TFT/STN 接口的LCD板。该解决方案利用一个外部的LCD控制器，以减小单片机负荷并进行图形处理和整个图像的绘制，提供内容丰富的屏幕显示。

图2：终端系统框图。

图3：通过PIC单片机的并行主控端口接口来支持各种LCD模块和LCD板。

Microchip图形化库

Microchip图形化库是高度模块化的，如图4所示，并且针对Microchip 16位和32位单片机进行了优化。此外，库文件向Microchip客户免费提供，易于使用并且具有开放的文档化接口可用于新的驱动程序支持，仅需创建一个C文件即可。

图4：在Microchip的这种图形显示解决方案中采用了一个外部LCD控制器。

Microchip图形化库支持以下特性：

·高达480x272（WQVGA）分辨率

·高达16位或65K色彩

·2维图像，如：线、圆、文字、矩形、多边形和条状

·3维图象，如：按钮、窗格、窗口、组合框和滑动条

·图像和动画

·电阻式触摸屏和键盘

·多种字体

支持的LCD模块驱动器IC：

·Densitron：HIT1270

·LG：LGDP4531

·Renesas：R61505

·Orise Tech：SPFD5408A

·Samsung：S6D0129和S6D0139

·Sino Wealth: SH1101A

·Solomon Systech：SSD1339和 SSD1303

支持的外部LCD控制器：

·Solomon Systech：SSD1905和SSD1906

·Solomon Systech：SSD1926

Microchip图形化库还为以下所列的驱动器IC和外部LCD控制器提供支持，未来还计划为其他控制器提供支持。

Microchip图形化显示开发工具

Graphics PICtail Plus子板（AC164127）为评估和开发图形化显示应用提供了经济且高效的方法。它可与Microchip Explorer 16开发板（DM240001）配合工作。

Explorer 16入门工具包（DV164033）是一款使用Microchip PIC24F 16位单片机进行应用开发的全套工具。此工具包包括Explorer-16开发板和MPLAB ICD 2在线调试器。

图5：Microchip图形化库。

图形库用法

图形库的设计，旨在使图形接口能够无缝地集成到应用程序中去。而使用已经定义好的对象，只需要极少量的编码。使用图形库提供的API，可以很容易地创建、管理和消灭对象。通常，对象行为是通过图形库来进行管理的。通过使用消息机制，这一切将更为方便。把收到的消息进行处理，根据消息的内容，改变受影响的对象状态。然后，图形库自动地重画对象，显示状态的改变。

（对于每种对象的描述请参考“Microchip Graphics Library API”文档）

图形库使用的基本流程：

1>初始化图形 InitGraph()

2>创建式样方案 GolCreateScheme()

3>创建对象 ObjCreate()

4>绘制对象 GOLDraw()

5>获得用户输入 GetMsg()

6>处理用户消息 GOLMsg()

USB简介

USB 是通用串行总线(UniversalSerialBus) ，是一种支持即插即用的新型串行接口。也有人称之为“菊链(daisy－chaining)”，是因为在一条“线缆”上有链接127 个设备的能力。USB要比标准串行口快得多，其数据传输率可达每秒4Mb～12Mb (而老式的串行口最多是每秒115Kb)。除了具有较高的传输率外，它还能给外围设备提供支持。USB能把这些不同的接口统一起来，仅用一个4针插头作为标准插头。通过这个标准插头，采用菊花链形式可以把所有的外设连接起来，并且不会损失带宽。USB正在取代当前PC上的串口和并口。

USB的结构及传输方式

USB规范将USB分为5个部分：控制器、控制器驱动程序、USB芯片驱动程序、USB设备以及针对不同USB设备的驱动程序。

(1)控制器：主要负责执行由控制器驱动程序发出的命令；

(2)控制器驱动程序：在控制器与USB设备之间建立通信信道；

(3)USB芯片驱动程序：提供对USB的支持；

(4)USB设备：包括与PC相连的USB外围设备，分为两类：一类设备本身可再接其他USB外围设备，另一类设备本身不可再连接其他外围设备；前者称为USB集线器（USB HUB），后者称为设备。或者说，集线器带有连接其他外围设备的USB端口，而设备则是连接在计算机上用来完成特定功能并符合USB规范的设备单元，如鼠标、键盘等；

(5)设备驱动程序：就是用来驱动USB设备的程序，通常由操作系统或USB设备制造商提供，如平常所说Modem驱动程序、打印机驱动程序等。

针对设备对系统资源需求的不同，在USB规范中规定了4种不同的数据传输方式：

(1) 等时传输方式：该方式用来连接需要连续传输，且对数据的正确性要求不高而对时间极为敏感的外部设备，如麦克风、音箱以及电话等。等时传输方式以固定的传输速率，连续不断地在主机与USB设备之间传输数据，在传送数据发生错误时，USB并不处理这些错误，而是继续传送新的数据；

(2)中断传输方式：该方式传送的数据量很小，但这些数据需要及时处理，以达到实时效果，此方式主要用在键盘、鼠标以及游戏手柄等外部设备上；

(3)控制传输方式：该方式用来处理主机的USB设备的数据传输。包括设备控制指令、设备状态查询及确认命令。当USB设备收到这些数据和命令后，将依据先进先出的原则按队列方式处理到达的数据；

(4)批传输方式。该方式用来传输要求正确无误的数据。通常打印机、扫描仪和数码相机以这种方式与主机连接。

USB对PC外设的优势：

(1)可双向传输资料，你可以得到从摇杆上传回的强制回馈效果；

(2)是一种真正的即插即用设计，支持USB的产品只要将连接线接到电脑的USB插槽，电脑内部就会自动分配地址，不需用户参照系统的硬件设定进行设置。它为PC机的即插即用提供了极大的发展空间。

(3) 更高的带宽。USB端口的传输速率高达12Mbps，与一个标准的串行端口相比，大约快出100倍，与一个标准的并行端口相比，也快出近10倍。换句话说，USB端口的传输速率快于当前PC平台上任何其他类型的端口。这意味着用户将会拥有足够的带宽供新的数字外设使用，例如音频系统、数字照相机、虚拟现实眼镜以及数据手套等。

(4)内置的电源供给。USB可消除某些外设对体积较大的电源适配器的需求，因为它可识别一个设备所需的电力，并可自动把这一电力提供给这一设备(最高可达500 毫安)。

(5)提供了对电话的两路数据支持。远程通信设备需要两路(异步)数据传输能力，而串、并行或SCSI总线技术不支持这一能力。USB可支持异步以及等时数据传输，因此使用这一技术后，电话已可与PC集成，共享话音邮件及其他特性。

(6) 高保真音频。传统上，PC的音频信息可按两种方式加以生成：一是CD－ROM，它可读取一个压缩光盘上的数据，然后产生一个模拟输入；另一个是声卡，它能够对任何数字数据进行译码，并可将译码后的数据转换为一个模拟输入。USB音频信息的生成位于计算机之外，从而不需要声卡。USB上的音频数据在到达PC之前依然是数字的，模拟转换发生于外设自身，而不是计算机之内。USB的这种设计减少了电子噪音干扰声音质量的机会，从而使音频系统具有更高的保真度。

(7)更小的系统空间。由于USB端口与其他端口技术共享PC和移动的后面板，因此可减少外设对PC插槽的需求，并可一次性替换掉标准的串、并行端口与PS2端口，从而可较大程度地减少计算机的系统空间。

Microchip PIC24FJ256GB110主要特性：

*低功耗，运行模式：1 mA/MIPS

*通用串行总线，符合USB v2.0 On-The-Go （OTG）规范，可以充当主机或外设，主机模式下的低速（1.5 Mb/s）和全速（12 Mb/s）USB 操作

*16通道的10位模数转换，转换速率为500ksps，可在休眠模式下进行转换

*UART 模块：支持RS-485、RS-232、LIN/J6202 协议和IrDA?，片上IrDA 硬件编码器/ 解码器，自动唤醒和自动波特率检测（Auto-Baud Detect，ABD），4级深FIFO 缓冲区

*8位并行主端口（PMP/PSP），最多16 个地址引脚，控制线上的可编程极性

*硬件实时时钟/ 日历（Real-Time Clock/Calendar，RTCC）：提供时钟、日历和闹钟功能，

*可编程循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check，CRC）发生器

*通过2 个引脚进行在线串行编程（In-Circuit SerialProgramming?， ICSP?）和在线调试（In-CircuitDebug， ICD）

Microchip PIC24FJ256GB110产品应用：

针对MCHP MCU高速、低功耗、可重定向IO口、多外设模块、抗干扰能力强等特性，可应用于众多产品中，如：家用电器(QVGA+Mtouch)、工业控制设备 (QVGA)、PC外设/RFID读卡器/密码键盘/(USB+QVGA),公共信息机/信息终端/(QVGA+MTOUCH+USB OTG),教育产品(QVGA+MTOUCH+USB OTG),各种抄表设备(QVGA+PMP+irDA/RF)等。

无线遥控点歌系统:

娱乐性产品一般都需要人性化的交互界面，因此选择比较流行QVGA图形接口作为整个系统的显示。远程控制方式由老式的红外改为射频，解决客户控制时的角度问题，更加灵活方便。产品新功能，用户可携带U盘，通过USB接口上传个人喜好的歌曲到PC机，随时可点唱自己喜好的歌曲。同时也可保存自己点唱的歌曲到U 盘。该产品利用Microchip PIC24FJ256GB110-I/PT.PIC24FJ256GB110-I/PT. 主/从USB模块实现PC机通讯及外部数据通讯，利用PMP模块实现QVGA接口，利用免费的图形软件库轻松实现复杂的图形界面。