嵌入式系统设计 人机交互接口PPT参考课件

人机界面，而且已广泛应用与于各类显示器
件上如下图所示。
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（1）LCD的分类
0 0 1 1 0 0 液1 0 晶1 0 显1 0 示1 1 0 的1 0 原0 0 1 理0 1 是0 0 液1 0 1 晶1 在不同电压的作用下会有不 同的光特性。一类是STN型液晶属于无源的，这类 液晶需要有外部提供光源，根据光源的位置又可以 进一步分成反射式和透射式两种。这种液晶显示的 成本较低，但有效视角较小，色彩也不够鲜艳。它 具有省电的最大优势。其屏幕尺寸一般在5英寸以下
电极就能控制栅格内液晶分子的排列，从而控制光 路的导通。彩色显示利用三原色混合的原理显示不 同的色彩：此时每一个象素都是由3个液晶单元格 构成的。其中每一个单元格前面都分别有红色R、 绿色G或蓝色B的过滤片，光线经过过滤片的处理
1 变成不同的色彩。
点阵式LCD由矩阵构成，显示文字字符以及其他
2 符号，常见的点阵LCD用5行8列的点表示一个字
入式系统配置显示装置，如LCD显示器以及必要的
声响提示等。另外，要进行人机交互，还得由输入
装置，使用户可以对嵌入式系统发出命令或输入必
要的参数。如输入设备如键盘、触摸屏等。
1 4.5.1 LCD显示器
LCD（Liquid Crystal Display）是一种耗电少、
2 体积小的数字式显示器件，通过液晶、彩色过滤器
1 （目前较少使用）。
另一类是有源发光器件TFT形式。TFT是薄膜晶体
2 管Thin Film Transitor的缩写，每个液晶就类似是
一个可以发光的晶体管。液晶显示屏就是有许多液
4 晶排列成阵列而构成的。 5
（2）单色与彩色显示器
0 0 1 1 0 0 1 0 在1 0 1 单0 1 色1 0 1 液0 0 0 晶1 0 1 显0 0 1 示0 1 1 屏中，一个液晶就是一 个象素。
首先在程序中配置微处理器GPIO的寄存器， 将与LCD连接的引脚定义为所需的功能；将帧 描述符定义在SDRAM里，在DMAC被初始化
在彩色液晶屏中则每个象素由R红、G
绿和B兰色三个液晶共同组成。同时也可 以认为每个象素背后都有一个8位的寄存
1 器，寄存器的值决定着三个液晶单元各
自的亮度。有些情况下寄存器的值并不
2 直接驱动RGB三个液晶单元的亮度，而
是通过一个调色板技术来访问，发出真
4 彩色的效果。 6
在实际现实中如果要为每个象素都配 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 备寄存器是不现实的，实际上只配备了 一组寄存器，而这些寄存器依次轮流连 接到每一行象素并装入该行的内容，使 每一行象素都暂短的受到驱动，这样周
行显示更新。这样，不但可以减轻总线负荷，而且也 比较合理，在有需要的时候进行统一的显示更新，界
4 面也可以比较美观，不致由于无法预料的刷新动作导
致显示界面闪烁。
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前后台双重显示缓存的显示模块结构
0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1
过滤广元。在平面面板上显示字符、文字和图像等
4 信息。与阴极射线管CRT相比占用空间小、功耗低、
辐射底、无闪烁，降低视觉疲劳。
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1、液晶显示器（LCD）概述
在LCD显示器中，显示面板薄膜被分成很多小栅 0 0 1 1 0 格0 1 0 ，1 0 每1 0 个1 1 0 栅1 0 格0 0 1 由0 1 一0 0 个1 0 电1 1 极控制，通过改变栅格上的
主
当需要刷新显示时将
程
缓存中的内容复制到
序
显示存储器中
运
行
过
程
进行局部显示改变
LCD中的存储器
1 2系统显示缓存
4（在内存中） 10
0 0 1 1 0 0 1 0 1 在0 1 0 常1 1 用0 1 的0 0 0 嵌1 0 1 入0 0 式1 0 1 L1 CD屏幕上实现图像和字符 的显示具体步骤如下：
1 而复始将所有的象素行都驱动一遍就显
2 示一个完整的画面。一般为了使人不感
到闪烁，一秒钟要重复显示数十帧。
4 LCB一般采用并行传输。 7
（3）LCD的驱动控制
0 0 1 1 0 0 1 0 市1 0 1 场0 1 1 上0 1 的0 0 0 L1 C0 1 D0 0 有1 0 1 两1种模块形式，一种是 LCD显示屏后边有印刷板并在板上带有驱动芯 片的LCD模块。这种LCD可以方便的与各种单 片机使用总线方式来驱动，例如8051但偏激 的显示形式就属于这种。
1 另一种在微处理器芯片上的内置LCD控制
2 器来驱动显示模块（如S3C2410)，它可以支
持彩色/灰度/单色三种模式，灰度模式下可支 持4级灰度和16级灰度，彩色模式下最多支持
4 256色，LCD的实际尺寸可支持到320×2408。
（4）LCD模块的显存控制
从系统结构上来讲，由于显示器模块中已经 0 0 1 1 有0 0 1 显0 1 0 示1 0 存1 1 0 储1 0 0 器0 1 。0 1 0 显0 1 0 存1 1 中的每一个单元对应LCD
符，使用16行16列的点表示一个汉字。LCD驱动
4 器将输入数据转换为激发相应的点所需的电信号。 3
主要用于显示文本及图形信息。它具有
重量轻、体 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 烁等特点，因此 在许多电子应用系统中，常使用液晶屏作为
上的一个点，只要显存中的内容改变，显示结 果便进行刷新。于是便存在两种刷新：
①直接根据系统要求对显存进行修改，一种是只
需修改相应的局部就可以，不需要判断覆盖等；另一
1 种就是有覆盖问题，计算起来比较复杂，而且每做一
点小的屏幕改变就进行刷新，将增加系统负担。
2 ②专门开辟显示内存，在需要刷新时候由程序进
4.5 人机交互接口
4.5.1 显示器接口设计 4.5.2 键盘接口设计 4.5.3 触摸屏接口设计 4.5.4 嵌入式系统其它接口设计
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4.5 人机交互接口
0 0 1 1 0 0 为1 0 了1 0 1 使0 1 嵌1 0 1 入0 0 式0 1 系0 1 统0 0 1 具0 1 有1 友好的人机接口，需要给嵌