新型图形人机接口硬件系统和软件架构设计
发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:437
    
    
    人机接口是使用者与机器之间互相传递信息的媒介。传统人机接口设计中,操作者与机器的对话方式比较单一、实现功能比较简单;一般采用按键操作,用户操作比较复杂。传统人机接口设计中,软件架构比较简单,功能划分比较模糊,程序的可读性与维护性较差。本文介绍的人机接口与传统的人机接口相比有以下几个优点:首先采用菜单显示,简化用户操作流程;其次采用了合理的软件架构,功能模块划分明确,提高了程序的可读性与可维护性。
    
    人机接口硬件系统构成
    
    本文介绍的人机接口主要为seed_mmi5402系统服务。seed_mmi5402系统可提供多路数字信号源,并与其它子卡进行通讯,控制多种外设。根据系统要求,操作者必须能够通过人机接口控制信号源,及完成其它相应的控制任务。
    
    为节约成本、简化设计,该人机接口不采用单独的主控芯片,其功能由seed_mmi5402系统的主控芯片tms320vc5402完成。因seed_mmi5402系统需控制多个外设,且液晶屏的显示控制线较多,为保证系统的功能实现,液晶屏的显示控制由tms320vc5402通过cpld实现。
    
    该人机接口中使用的显示模块是240x120点阵液晶屏(其控制芯片是t6963c)。t6963c是点阵式液晶屏图形显示控制器,显示方式有图形方式、文本方式以及图形和文本合成方式,还可实现文本方式下的特征显示以及图形拷贝操作等。t6963c的字符字体由硬件设置,在该人机接口系统中,固定使用8x8字体。
    
    该人机接口中使用的键盘其功能与布局与计算机小键盘相似,在此将做不介绍。
    
    图形人机接口软件架构
    
    该图形人机接口设计的目标是实现中文窗口界面,用户可以在菜单方式下进行操作。该图形人机接口提供多级界面操作,操作者可以通过键盘选择不同的窗口,进行参数输入、程序的运行选择,并可通过液晶屏查看相应运行结果。图形人机接口的程序流程图如图2所示。
    
    根据需求分析,该图形人机接口的软件由以下几个模块构成:
    
    1. 键值处理模块
    
    本模块功能是获取键值,并根据按键类型调用不同处理函数。图3是键值处理模块的流程图。
    
    2. 菜单显示模块
    
    因为该图形人机接口的菜单选项比较多,各级子菜单的显示只能通过覆盖上级菜单实现,不能通过下拉菜单实现。为了能较好实现各级菜单的切换,应该确定本系统需要多少个界面,每个界面有多少个菜单选项,并画出各菜单选项之间的关系图。
    
    分析菜单操作示意图(图4),可知该图形人机接口菜单由以下两类菜单构成:
    
    a. 标题菜单类:每级菜单的索引;
    
    b. 项目菜单类:每级菜单的菜单选项。
    
    
    
    图1:人机接口硬件构成框图
    
    
    
    图2:图形人机接口的程序流程图
    
    
    
    图3:键值处理模块的流程图
    
    
    
    图4:菜单操作示意图
    
    在进行界面显示处理时,不仅要知道各菜单项的逻辑关系,还要知道菜单项的功能(用户选中该菜单选项时,处理器对应的函数操作)。根据分析,该图形人机接口的菜单功能分为以下几类:
    
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    人机接口是使用者与机器之间互相传递信息的媒介。传统人机接口设计中,操作者与机器的对话方式比较单一、实现功能比较简单;一般采用按键操作,用户操作比较复杂。传统人机接口设计中,软件架构比较简单,功能划分比较模糊,程序的可读性与维护性较差。本文介绍的人机接口与传统的人机接口相比有以下几个优点:首先采用菜单显示,简化用户操作流程;其次采用了合理的软件架构,功能模块划分明确,提高了程序的可读性与可维护性。
    
    人机接口硬件系统构成
    
    本文介绍的人机接口主要为seed_mmi5402系统服务。seed_mmi5402系统可提供多路数字信号源,并与其它子卡进行通讯,控制多种外设。根据系统要求,操作者必须能够通过人机接口控制信号源,及完成其它相应的控制任务。
    
    为节约成本、简化设计,该人机接口不采用单独的主控芯片,其功能由seed_mmi5402系统的主控芯片tms320vc5402完成。因seed_mmi5402系统需控制多个外设,且液晶屏的显示控制线较多,为保证系统的功能实现,液晶屏的显示控制由tms320vc5402通过cpld实现。
    
    该人机接口中使用的显示模块是240x120点阵液晶屏(其控制芯片是t6963c)。t6963c是点阵式液晶屏图形显示控制器,显示方式有图形方式、文本方式以及图形和文本合成方式,还可实现文本方式下的特征显示以及图形拷贝操作等。t6963c的字符字体由硬件设置,在该人机接口系统中,固定使用8x8字体。
    
    该人机接口中使用的键盘其功能与布局与计算机小键盘相似,在此将做不介绍。
    
    图形人机接口软件架构
    
    该图形人机接口设计的目标是实现中文窗口界面,用户可以在菜单方式下进行操作。该图形人机接口提供多级界面操作,操作者可以通过键盘选择不同的窗口,进行参数输入、程序的运行选择,并可通过液晶屏查看相应运行结果。图形人机接口的程序流程图如图2所示。
    
    根据需求分析,该图形人机接口的软件由以下几个模块构成:
    
    1. 键值处理模块
    
    本模块功能是获取键值,并根据按键类型调用不同处理函数。图3是键值处理模块的流程图。
    
    2. 菜单显示模块
    
    因为该图形人机接口的菜单选项比较多,各级子菜单的显示只能通过覆盖上级菜单实现,不能通过下拉菜单实现。为了能较好实现各级菜单的切换,应该确定本系统需要多少个界面,每个界面有多少个菜单选项,并画出各菜单选项之间的关系图。
    
    分析菜单操作示意图(图4),可知该图形人机接口菜单由以下两类菜单构成:
    
    a. 标题菜单类:每级菜单的索引;
    
    b. 项目菜单类:每级菜单的菜单选项。
    
    
    
    图1:人机接口硬件构成框图
    
    
    
    图2:图形人机接口的程序流程图
    
    
    
    图3:键值处理模块的流程图
    
    
    
    图4:菜单操作示意图
    
    在进行界面显示处理时,不仅要知道各菜单项的逻辑关系,还要知道菜单项的功能(用户选中该菜单选项时,处理器对应的函数操作)。根据分析,该图形人机接口的菜单功能分为以下几类:
    
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