【正文】 手持式電子閱讀器摘要本作品是以JingWei板及自制電路為硬件平臺，以Windows CE為軟件平臺開發(fā)的一種嵌入式掌上設(shè)備。作品具有通信錄編輯與瀏覽、文本記事、中英文文檔閱讀、手寫輸入與識別、鬧鐘、圖片瀏覽、音頻文件錄放、語音記事、環(huán)境溫、濕度參數(shù)實時監(jiān)測、人體脈搏測試、屏幕硬拷貝輸出、視頻捕捉等功能。本作品硬件由JingWei板、外圍基本擴展電路和AV擴展選件三部分組成。其中，硬件接口邏輯通過修改Jingwei板上的CPLD內(nèi)部邏輯實現(xiàn)。在硬件設(shè)計上，注重選擇低功耗、高集成度的器件。系統(tǒng)應(yīng)用軟件使用EVC++開發(fā)，采用模塊化設(shè)計方法，使每個模塊相互獨立，具有可移植性，大大減少了程序的代碼量。在軟件設(shè)計中，注重人機界面的人性化，設(shè)計了統(tǒng)一風格的人機交互界面。本作品可以作為集電子文檔管理與閱讀、語音圖像實時采集、環(huán)境參數(shù)監(jiān)測、個人護理等功能于一體的多功能手持式個人數(shù)字助理。關(guān)鍵詞 文檔/圖片閱讀 音頻錄放 信號測量 屏幕硬拷貝 視頻捕捉AbstractA Hand Ereader based on JingWei board、Extended board and Windows CE is here. It has the following functions: Calling card editing and reading, WORDPAD, Document reading in Chinese or English, Handwriting inputting and recognition, Image browsing, Alarm clock, Audio playing and recording，Video capturing, Temperature and Humidity measuring，Pulse measuring and Printing. This production’s hardware is posed of JingWei Board, extended circuits and extended AV module. Configuring CPLD of JingWei board achieved hardware’s interface Logic. Low power and high integration chips were chosen. The Friendly menus in a unitive style were designed. Programs were designed by EVC++ in blocking and absolute which reduced a lot of codes.This production can be used as a PDA that has the functions mentioned above.Key words: Document/Image reading Audio playing and recording signal test Screenprinting Video capturing 第一章 系統(tǒng)設(shè)計方案一、研制背景嵌入式系統(tǒng)在各行各業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。隨著芯片制造工藝的不斷提高，嵌入式微處理器已經(jīng)具有了集成度高、性能穩(wěn)定、低功耗的特點。嵌入式微處理器的功能也越來越強大。Intel StrongARM SA1110 是一款高度集成的32位嵌入式處理器。它融合了Intel公司的設(shè)計和處理技術(shù)以及ARM體系結(jié)構(gòu)的低功耗性能。JingWei板是一塊以Intel Strong ARM SA1110芯片為CPU的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)板，它以子母板的形式設(shè)計，其中包含了Intel Strong ARM SA1110中央處理器、32MB的Flash存儲器、32MB 的SDRAM、RS232串行口和JTAG接口、按鈕，撥碼開關(guān)、240 TFT LCD、觸摸屏、CFⅡ型的網(wǎng)卡插槽、USB主從口、PCM3000音頻模塊、IrDA接口、調(diào)試用LED指示燈及功能擴展接口。Windows CE是支持多平臺的、可定制的32位嵌入式操作系統(tǒng)。它在設(shè)計上完全實現(xiàn)模塊化，可根據(jù)硬件平臺和應(yīng)用目的靈活定制。Windows CE支持Microsoft win32 API、ActiveX控件、消息隊列、COM接口、ATL和MFC，并且內(nèi)建了對多媒體、通信和安全的支持、提供了Pocket Internet Explorer、Pocket outlook、Pocket word等應(yīng)用程序。以上表明，使用基于SA1110的JingWei板及Windows CE開發(fā)便攜式電子設(shè)備在目前市場上具有廣闊的前景。二、設(shè)計目標—性能與指標本作品設(shè)計為一手持式掌上設(shè)備，具有通信錄編輯與瀏覽、文本記事、中英文文檔閱讀、音頻播放、語音記事、圖片瀏覽、鬧鐘、環(huán)境溫、濕度參數(shù)監(jiān)測、脈搏測試及視頻捕捉等功能?？梢宰鳛榧娮游臋n管理、文字、語音、圖像實時采集、Wav、MP3等音頻文件的錄放、環(huán)境溫濕度實時檢測、個人護理等功能于一體的多功能手持式個人數(shù)字助理，如電子課本/教案、環(huán)境檢測儀、現(xiàn)場采訪器、PDA、個人護理及遠程監(jiān)測等。作為掌上設(shè)備，應(yīng)具備超小體積，超低功耗等特點。在器件的選擇上應(yīng)選用集成度高、低功耗的器件。在設(shè)計過程中應(yīng)使用新的軟硬件設(shè)計技術(shù)及工具，如可視化嵌入式程序設(shè)計軟件EVC＋＋的使用。在整體界面的設(shè)計上要具有良好的可操作性，注重人性化及人機交互功能，充分發(fā)揮嵌入式操作系統(tǒng)的特點。 本作品應(yīng)具有如下性能：l 通信錄： 由名片編輯器和瀏覽器組成,名片編輯支持照片攝入,瀏覽器支持多種顯示模板,并具有屏幕硬拷貝功能。l 文本閱讀器： 支持中英文顯示,具有滾動翻頁功能,并支持文本打印。l 文本記事本： 支持文本編輯,錄入,存儲及回顯,并具有自動加注時間標記等功能。l 圖片瀏覽： 支持BMP位圖及自定義格式圖片的顯示,具有直播,盒狀收縮等6種切換方式。l 手寫記事本： 支持手寫體自動識別及文本編輯,可以識別100多個漢字。l 鬧鐘： 包括鬧鈴時間設(shè)置,提示內(nèi)容編輯,鈴聲選擇或錄入等功能。l 音頻播放器： 支持MP3和WAVE文件的播放,具有起始,暫停,停止,循環(huán)播放,隨機播放和剩余時間顯示等功能。l 錄音模塊： 通過經(jīng)緯板麥克風通道(即左聲道)或基本擴展板上的音頻模擬通道(右聲道)錄入20Hz5KHz的語音及其他信號,停止等控制功能和錄音回放功能.。l 環(huán)境參數(shù)測量： 包括近程及遠程溫濕度實時測量和顯示,具有歷史記錄曲線的顯示,打印等功能。溫度測量范圍 20℃~+44℃,相對濕度測量范圍 10%~80% 。l 脈搏信號測量： 分別通過經(jīng)緯板音頻聲道或基本擴展板采集通道實時采集和顯示脈搏傳感器信號變化曲線,分析顯示脈搏頻率,并具有曲線打印功能。~ 。l 屏幕硬拷貝模塊： 實現(xiàn)屏幕任意區(qū)域的圖象抓捕和打印輸出。l 動態(tài)AV模塊： 從AV擴展選件獲取音視頻信號,具有彩色及黑白視頻圖象的動態(tài)刷新,凍結(jié),存盤,語音的傳輸,存儲,回放等功能.。本作品除了實現(xiàn)上述功能外，同時應(yīng)達到如下指標：使用環(huán)境： 溫度范圍20℃~45℃ 相對濕度范圍10%~90%。電源： 5V DC , (JingWei板除外)溫度測量： 20℃~45℃ ，精度1℃濕度測量： 10%~90% ，精度 3%脈搏測量： 50~150次/分， 精度 5次/秒視頻捕捉： 320 x 240 /220 x 148 ， 16位彩色顯示音頻采集： A律PCM，通帶80Hz~5KHz三、設(shè)計思想 本作品軟件設(shè)計力求模塊化，各個功能模塊獨立實現(xiàn)，具有可移植性。統(tǒng)一操作界面的風格，實現(xiàn)其標準化。硬件設(shè)計上，盡量采用低功耗，小體積的器件，做到電路緊湊、穩(wěn)定，使作品具備便攜式產(chǎn)品的低功耗、體積小的特點。在操作系統(tǒng)選擇上，選擇了可定制的Windows CE作為操作系統(tǒng)，并根據(jù)功能需要重新定制了Windows CE。在開發(fā)工具上采用可視化嵌入式開發(fā)軟件EVC＋＋，因為EVC＋＋、測試和優(yōu)化。四、總體方案本系統(tǒng)由JingWei板、外圍基本擴展電路和AV擴展選件及應(yīng)用軟件等部分組成。作品設(shè)計分為Windows CE操作系統(tǒng)下的應(yīng)用程序設(shè)計、音頻模塊程序設(shè)計、視頻捕捉模塊的設(shè)計、環(huán)境溫、濕參數(shù)檢測模塊設(shè)計、電生理脈搏測試模塊的設(shè)計、屏幕硬拷貝模塊的設(shè)計、AV模塊設(shè)計、通信模塊設(shè)計等子系統(tǒng)來完成。系統(tǒng)硬件組成如圖11所示。系統(tǒng)使用JingWei板基本硬件資源實現(xiàn)圖片/文本文檔瀏覽、音頻錄放、電子鬧鐘等模塊，通過修改板上的CPLD邏輯實現(xiàn)硬件接口電路；使用外圍基本擴展電路實現(xiàn)環(huán)境溫/濕度參數(shù)監(jiān)測、脈搏信號測量、打印機接口、AV選件接口通訊等電路功能；使用AV擴展選件配合JingWei板實現(xiàn)音、視頻圖像數(shù)據(jù)的捕捉與回放。系統(tǒng)軟件采用EVC++開發(fā)。在軟件設(shè)計上，采用進程管理模式實現(xiàn)程序的模塊化設(shè)計，各模塊程序在操作界面上力求風格統(tǒng)一，并將文件操作程序、設(shè)備控制程序、接口控制程序，物理端口控制程序等基本通用程序加以規(guī)范，統(tǒng)一使用。 圖1－1 系統(tǒng)總體框圖 第二章 硬件設(shè)計一、 接口電路的CPLD邏輯設(shè)計通過配置JingWei板的CPLD的CPLD_EXT_1至CPLD_EXT_10共10根引腳，來控制基本擴