基于ARM7微处理器S3C44B0X的交互系统设计

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随着计算机和微处理器技术的飞速发展,近几年来,嵌入式技术也大行其道。我们可以深刻感受到身边各种嵌入式设备,诸如MP3、PDA给我们带来的极大便利。同时在工业领域里,各种仪器仪表、智能设备也广泛采用了嵌入式技术。任何一种机器都需要人对其进行操纵和控制,这就涉及到人机交互的问题。人机交互系统是电子设备所必须而且是非常重要的组成部分,在过去的二十年里也随着硬件的发展而不断得到进步,我们从计算机交互系统的发展就可见一斑,计算机系统的输入设备逐渐的多样化,其显示系统由文本变成图形而且图形系统也在不断改善,从而使人机交互系统变得越来越友好,用户使用越来越傻瓜化。早期的嵌入式系统采用8位的微处理器,其功能与速度都相当有限,所以其交互系统也很简单,而现在的许多嵌入式系统所采用的32位的微处理器主频甚至可以达到数百兆赫兹,速度相当于奔腾级的CPU,嵌入式系统的性能得以大幅提升,这使得嵌入式系统的人机交互也得到很大的发展,开发出象计算机那样友好美观的交互式系统成为了现实。本文介绍一种基于三星公司生产的ARM7微处理器S3C44B0X的交互式系统的设计方法,这种设计方案具有占用资源少,高性能,高可靠性,可配置等特点,具有很广泛应用性,也可以方便地移植到基于其他微处理器的交互式系统中去。嵌入式系统做为一门与计算机技术一起成长的科学,其发展规律与计算机也很相似,那就是硬件科学的发展与软件科学相互促进,硬件的发展做为先导,软件发展反过来又大大促进了硬件的发展。在嵌入式系统领域,其发展明显可以看出目前的应用开发主要是软件开发,大概一个项目80%的时间用在软件开发与调试。这也决定了本文是以介绍软件开发为主,但又不能脱离硬件环境介绍的格局。在本文中,首先介绍了嵌入式系统和人机交互技术的发展,讲述了一些基本的概念,比如交互系统定义以及图形用户界面(GUI)基本要素与特点,然后介绍了典型的WIMP界面与基本输入设备。在第二章介绍了基于ARM7微处理器(S3C44B0X)交互式系统的硬件平台,先介绍硬件环境然后再介绍基于硬件的软件开发是该文章的特点,介绍硬件平台除了讲总体结构外以介绍与交互系统有关的部分为主,象存储器系统等,至于通用的基本模块没有过多讲述。然后主要介绍了S3C44B0X的LCD接口的硬件设置参数计算以及输入设备要用的IO设定。第三章介绍了嵌入式系统的启动代码,当然根据具体系统的不同可以分成很多种类的启动程序,本文讨论了有操作系统引导和没有操作系统引<WP=65>导的两种启动程序。第四章主要讨论了人机界面设计在实际应用开发中总结出来的比较合适的工具和方法。先在Visual C++下进行开发,基本模型开发之后就要向目标平台进行移植,在目标平台上把整个界面完成。第五章介绍了S3C44BOX图形显示驱动与屏幕管理技术,有回到和硬件密切相关的部分,这是整个显示技术的基础,也是实现整个界面设计的基础。第六章以我参与开发的数字示波器的人机交互系统为例介绍开发的过程和一些细节问题。可以供开发其他系统做为参考。嵌入式交互系统的居体应用虽然是各种各样,但究其基本结构却带有很大的共性,所以其交互系统开发具有很强的公用性,本文所介绍的开发方法可以稍加改动就移植到其他不同系统上去,这样大大增加了软件的重用率,可以提高开发质量,降低开发成本。
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