人機(jī)介面(HMI)已成為當(dāng)代電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)上至關(guān)重要的一環(huán),目前它已被認(rèn)為是OEM產(chǎn)品與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手作重要區(qū)隔的方式之一。該技術(shù)不僅僅只限於消費(fèi)性電子產(chǎn)品,它還大量地運(yùn)用在醫(yī)療、工業(yè)自動(dòng)化、家電用品、餐飲服務(wù)業(yè)等多項(xiàng)領(lǐng)域。
整體而言,現(xiàn)今的HMI便是將使用者的體驗(yàn)與電子產(chǎn)品作結(jié)合,包含產(chǎn)品所提供的視覺(jué)、感覺(jué),以及反應(yīng)效果。成功的產(chǎn)品必須具備良好的HMI,才能夠吸引更多的消費(fèi)者。有效率並且妥善規(guī)劃的HMI設(shè)備在操作上不只能夠大大提高生產(chǎn)力,並能夠避免錯(cuò)誤的發(fā)生,也能訓(xùn)練操業(yè)員更快更容易地完成工作。
具有觸控及智能顯示功能的產(chǎn)品越來(lái)越廣泛普及,最早是出現(xiàn)在消費(fèi)性產(chǎn)品,而今也擴(kuò)展到其他非消費(fèi)性產(chǎn)品,這就是HMI演進(jìn)的關(guān)鍵;同時(shí)也提供更直觀(guān)的操作,而OEM的產(chǎn)品也能因此獲利。舉例來(lái)說(shuō),比起鍵盤(pán)或開(kāi)關(guān)陣列的應(yīng)用,觸控螢?zāi)荒苡懈L(zhǎng)的使用壽命(特別是在惡劣的環(huán)境中)。除此之外,使用觸控螢?zāi)粊?lái)取代按鈕及LED指示器的組合,不只可以減輕產(chǎn)品的重量,更符合時(shí)尚美學(xué),也能增加產(chǎn)品的質(zhì)感。這種方式的設(shè)計(jì)更具有靈活性,可藉由單一螢?zāi)贿M(jìn)入不同的選單,而不需要依賴(lài)大量的預(yù)定按鈕—大量按鈕只會(huì)讓使用者感到困惑,並產(chǎn)生挫折感。
不僅如此,既使未來(lái)的設(shè)計(jì)有所更動(dòng),新的功能也能夠經(jīng)由軟體將其導(dǎo)入,不會(huì)因?yàn)樵黾有碌墓δ芏鼡Q硬體元件,甚至因硬體的更動(dòng),連機(jī)殼都需要作改變。觸控螢?zāi)籋MI還有一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn),由於其平坦的表面更容易保持清潔,這一點(diǎn)在工業(yè)和醫(yī)療的應(yīng)用上更具有特別價(jià)值。
Bridgetek開(kāi)發(fā)嵌入式視頻引擎(EVE)技術(shù),最初的目的在幫助工程師開(kāi)發(fā)更引人注目的HMI—即使在該領(lǐng)域並沒(méi)有先前的經(jīng)驗(yàn),而且只需要少量的半導(dǎo)體元件。過(guò)去只能作簡(jiǎn)單的文字顯示或LED指示,也因?yàn)橛辛诉@項(xiàng)技術(shù),大大的提高將HMI顯示器運(yùn)用在產(chǎn)品上的機(jī)會(huì),這使得以觸控為基礎(chǔ)的HMI變得更加普及。
EVE所仰賴(lài)的關(guān)鍵精神在於顯示的方式不是對(duì)每個(gè)像素的逐一更新,而是處理預(yù)定義的顯示物件,這使得微控制器的工作處理量和所需要的資料儲(chǔ)存量明顯少於傳統(tǒng)的HMI裝置。較少的元件數(shù)將會(huì)產(chǎn)生一連串的連鎖反應(yīng),首先是整體用料的成本降低,接下來(lái)便是所需的電路板空間變小,而且系統(tǒng)的功耗也變低。這也代表HMI的開(kāi)發(fā)將更簡(jiǎn)單,產(chǎn)品的設(shè)計(jì)可以更快完成。
然而我們的團(tuán)隊(duì)並沒(méi)有因此就對(duì)EVE的技術(shù)感到滿(mǎn)足,許多新的需求需要被導(dǎo)入。我們發(fā)現(xiàn),一旦工程師建構(gòu)了HMI平臺(tái),工程師就希望增加更多的功能,並研發(fā)新的應(yīng)用。當(dāng)運(yùn)用更多高品質(zhì)bitmap時(shí),HMI對(duì)記憶體的需求便會(huì)開(kāi)始增加。對(duì)於支援更高解析度的顯示以及更精密的功能(例如視頻播放)的需求,也變得越來(lái)越常見(jiàn)。
由於上述的原因使得最新一代的EVE需加入更多更強(qiáng)大的功能,接下來(lái)的新產(chǎn)品BT815 / 6系列便支援更先進(jìn)的壓縮演算法,使得1MB的內(nèi)建記憶體能夠發(fā)揮最大的功能。另外補(bǔ)充一點(diǎn),每個(gè)圖形控制器IC都增加了專(zhuān)用的QSPI主機(jī)接口,用於連接外部快閃記憶體。

圖1 : Bridgetek先進(jìn)的圖形控制IC–BT815與BT816 |
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多虧自適應(yīng)可伸縮紋理壓縮(adaptive scalable texture compression, ASTC)演算法功能的導(dǎo)入,使得EVE HMI系統(tǒng)圖形處理所需要的資源大為降低。使用該演算法壓縮檔案,既可提升圖像的品質(zhì),又無(wú)需額外的數(shù)據(jù)處理以及儲(chǔ)存記憶體。同樣地,動(dòng)態(tài)影像的流暢性也能得到顯著地改善。
最後還有一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn),由於許多OEM商品需要使用在不同國(guó)家,因此必須支援多種不同的字體和字元,以補(bǔ)足標(biāo)準(zhǔn)圖形圖標(biāo)的不足,通過(guò)使用Unicode,現(xiàn)在可以更輕鬆地應(yīng)用這些功能。
觸控與科技的配合將變得無(wú)所不在。有了更先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)來(lái)支持工程師的設(shè)計(jì),以確保他們的產(chǎn)品既能符合使用者的期望,又能同時(shí)兼顧實(shí)用。
(本文作者Gordon Lunn任職於Bridgetek公司)