人機介面(HMI)已成為當代電子產(chǎn)品設(shè)計上至關(guān)重要的一環(huán),目前它已被認為是OEM產(chǎn)品與競爭對手作重要區(qū)隔的方式之一。該技術(shù)不僅僅只限於消費性電子產(chǎn)品,它還大量地運用在醫(yī)療、工業(yè)自動化、家電用品、餐飲服務(wù)業(yè)等多項領(lǐng)域。
整體而言,現(xiàn)今的HMI便是將使用者的體驗與電子產(chǎn)品作結(jié)合,包含產(chǎn)品所提供的視覺、感覺,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,並能夠避免錯誤的發(fā)生,也能訓練操業(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)品越來越廣泛普及,最早是出現(xiàn)在消費性產(chǎn)品,而今也擴展到其他非消費性產(chǎn)品,這就是HMI演進的關(guān)鍵;同時也提供更直觀的操作,而OEM的產(chǎn)品也能因此獲利。舉例來說,比起鍵盤或開關(guān)陣列的應(yīng)用,觸控螢?zāi)荒苡懈L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)粊砣〈粹o及LED指示器的組合,不只可以減輕產(chǎn)品的重量,更符合時尚美學,也能增加產(chǎn)品的質(zhì)感。這種方式的設(shè)計更具有靈活性,可藉由單一螢?zāi)贿M入不同的選單,而不需要依賴大量的預(yù)定按鈕—大量按鈕只會讓使用者感到困惑,並產(chǎn)生挫折感。
不僅如此,既使未來的設(shè)計有所更動,新的功能也能夠經(jīng)由軟體將其導(dǎo)入,不會因為增加新的功能而更換硬體元件,甚至因硬體的更動,連機殼都需要作改變。觸控螢?zāi)籋MI還有一項優(yōu)點,由於其平坦的表面更容易保持清潔,這一點在工業(yè)和醫(yī)療的應(yīng)用上更具有特別價值。
Bridgetek開發(fā)嵌入式視頻引擎(EVE)技術(shù),最初的目的在幫助工程師開發(fā)更引人注目的HMI—即使在該領(lǐng)域並沒有先前的經(jīng)驗,而且只需要少量的半導(dǎo)體元件。過去只能作簡單的文字顯示或LED指示,也因為有了這項技術(shù),大大的提高將HMI顯示器運用在產(chǎn)品上的機會,這使得以觸控為基礎(chǔ)的HMI變得更加普及。
EVE所仰賴的關(guān)鍵精神在於顯示的方式不是對每個像素的逐一更新,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存量明顯少於傳統(tǒng)的HMI裝置。較少的元件數(shù)將會產(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的開發(fā)將更簡單,產(chǎn)品的設(shè)計可以更快完成。
然而我們的團隊並沒有因此就對EVE的技術(shù)感到滿足,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,工程師就希望增加更多的功能,並研發(fā)新的應(yīng)用。當運用更多高品質(zhì)bitmap時,HMI對記憶體的需求便會開始增加。對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,也變得越來越常見。
由於上述的原因使得最新一代的EVE需加入更多更強大的功能,接下來的新產(chǎn)品BT815 / 6系列便支援更先進的壓縮演算法,使得1MB的內(nèi)建記憶體能夠發(fā)揮最大的功能。另外補充一點,每個圖形控制器IC都增加了專用的QSPI主機接口,用於連接外部快閃記憶體。

圖1 : Bridgetek先進的圖形控制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),又無需額外的數(shù)據(jù)處理以及儲存記憶體。同樣地,動態(tài)影像的流暢性也能得到顯著地改善。
最後還有一項優(yōu)點,由於許多OEM商品需要使用在不同國家,因此必須支援多種不同的字體和字元,以補足標準圖形圖標的不足,通過使用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所不在。有了更先進的半導(dǎo)體技術(shù)來支持工程師的設(shè)計,以確保他們的產(chǎn)品既能符合使用者的期望,又能同時兼顧實用。
(本文作者Gordon Lunn任職於Bridgetek公司)