【正文】 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。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。l 動態(tài)AV模塊： 從AV擴(kuò)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.。溫度測量范圍 20℃~+44℃,相對濕度測量范圍 10%~80% 。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 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。在器件的選擇上應(yīng)選用集成度高、低功耗的器件。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。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(kuò)展接口。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。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。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(kuò)展電路和AV擴(kuò)展選件三部分組成。在軟件設(shè)計中，注重人機(jī)界面的人性化，設(shè)計了統(tǒng)一風(fēng)格的人機(jī)交互界面。嵌入式微處理器的功能也越來越強(qiáng)大。Windows CE是支持多平臺的、可定制的32位嵌入式操作系統(tǒng)。二、設(shè)計目標(biāo)—性能與指標(biāo)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。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。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(biāo)記等功能。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(jī)播放和剩余時間顯示等功能。l 脈搏信號測量： 分別通過經(jīng)緯板音頻聲道或基本擴(kuò)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。本作品除了實現(xiàn)上述功能外，同時應(yīng)達(dá)到如下指標(biāo)：使用環(huán)境： 溫度范圍20℃~45℃ 相對濕度范圍10%~90%。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。系統(tǒng)硬件組成如圖11所示。 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(kuò)展模塊和AV擴(kuò)展選件。圖2－1 寄存器輸出邏輯的CPLD設(shè)計示例2． 讀端口接口電路中的I2C總線數(shù)據(jù)、串行AD數(shù)據(jù)、AV接口數(shù)據(jù)等信號需要經(jīng)CPLD選通讀入數(shù)據(jù)端口。表32列出了本系統(tǒng)擴(kuò)展接口電路中CPLD相關(guān)引腳的邏輯配置情況。電路原理如圖25所示。程序控制兩個D觸發(fā)器發(fā)出圖2－6所示時序的信號，完成一次溫度的讀取過程。HIH3610線性放大的電壓信號輸出，更容易使傳感器與控制器相連。脈搏測試電路 脈搏測試電路由壓敏型脈搏傳感器、AD623儀表放大器電路、AD7823串行AD轉(zhuǎn)換電路及接口電路組成，如圖29所示。AD623差分電路的增益由電阻R7決定。圖2－10屏幕硬拷貝模塊硬件原理當(dāng)程序向PRN_WR地址端口發(fā)送執(zhí)行輸出命令時，通過JingWei板上的CPLD輸出的PRN_WR信號將數(shù)據(jù)命令的低8位數(shù)據(jù)鎖存到74HC574鎖存器中。AV選件接口信號包括8位數(shù)據(jù)總線，1位設(shè)備起動信號AVSTA、1位設(shè)備讀信號和A/V選通信號。在系統(tǒng)邏輯設(shè)計上，支持視頻和音頻電路分時工作或獨立工作。本作品將OV7620設(shè)置在8位RGB LAW模式。圖2－15 AV選件視頻部分CPLD頂層邏輯圖2－16視頻系統(tǒng)工作時序音頻部分可由模塊上的按鍵或接口信號STARA控制，分別工作在錄音、放音或數(shù)據(jù)通信狀態(tài)。一、基本程序設(shè)計程序總體框架在程序設(shè)計中采用模塊化的設(shè)計方法，整個程序由一個主進(jìn)程和若干個子進(jìn)程組成。子進(jìn)程被創(chuàng)建后，主進(jìn)程并不對子進(jìn)程進(jìn)行監(jiān)測管理。畫矩形或進(jìn)行矩形區(qū)域填充采用CDC類的函數(shù)Rectangle函數(shù)，可以使用當(dāng)前選擇的筆來繪制矩形的輪廓，并用當(dāng)前畫刷填充圖形的內(nèi)部。按鈕控件是程序中使用最多的控件，每個按鈕控件在程序中都可建立自己的響應(yīng)函數(shù)，用戶點擊不同的按鈕產(chǎn)生不同的消息，通過消息來激發(fā)按鈕的響應(yīng)函數(shù)，從而完成不同的操作。修改位圖的名稱和按鈕名稱相同，三種狀態(tài)分別在名稱后加F、D和U區(qū)分。通信錄數(shù)據(jù)庫的基本記錄信息由姓名、照片、職務(wù)、工作單位、通信地址、郵編、電話和Email等組成。我們共提供兩套名片模板，通過工具欄上的1和2按鈕選擇。其方法是通過ClassWinzard為位圖按鈕添加響應(yīng)函數(shù)。查找定位功能的實現(xiàn)方法是，先通過對話框獲取用戶輸入的查找特征，然后采用順序比較的方法，在數(shù)據(jù)庫中查找符合特征的信息。 英文字母和標(biāo)點符號的顯示可以使用DrawText()函數(shù)直接實現(xiàn)，而漢字顯示方法較為復(fù)雜，其基本思想是，首先將待顯的漢字的字符碼（雙字節(jié)）轉(zhuǎn)換為國標(biāo)區(qū)位碼，然后根據(jù)區(qū)碼和位碼計算出漢字字模在點陣字庫(程序中用的是16點陣庫)文件中的位置，再從字庫文件中取出字模點陣信息（32字節(jié)），用屏幕畫點的方式將漢字顯示出來 。當(dāng)遇到回車符號或當(dāng)前行剩余寬度已不夠顯示下一個字符時，進(jìn)行換行操作，并結(jié)束本行顯示。即將文件以屏幕顯示行為單位進(jìn)行分割，再用一個滑動窗口來顯示以當(dāng)前文件指針為起始的8行文本。該函數(shù)的參數(shù)為一指向SystemTime結(jié)構(gòu)的指針，函數(shù)返回后，該結(jié)構(gòu)初始化為當(dāng)前的系統(tǒng)時間。記事本數(shù)據(jù)庫的讀盤、存盤同通信錄數(shù)據(jù)庫的讀存盤。顯示圖片時，根據(jù)位圖文件的結(jié)構(gòu)，先讀入位圖文件的文件頭數(shù)據(jù)，并判斷當(dāng)前圖片是否是BMP位圖。手寫輸入與識別程序設(shè)計手寫輸入與識別程序支持手寫體自動識別及文本存盤等功能，由識別算法、手寫識別字庫及顯示處理程序組成。以漢字的筆劃信息為基礎(chǔ)建立手寫識別字庫。例如，“王”和“公”在手寫識別子庫中儲存為11210000000000000000王34314000000000000000公。其核心為定時器的使用。定時比較程序通過調(diào)用SetTimer()函數(shù)設(shè)制定時器，設(shè)置定時間隔為1分鐘，當(dāng)定時到時，系統(tǒng)發(fā)送WM_TIMER消息到消息隊列，加載WM_TIMER消息響應(yīng)函數(shù)OnTimer(), 在OnTimer()函數(shù)中，用GetLocalTime()函數(shù)獲取系統(tǒng)時間，并與鬧鐘程序設(shè)置的鬧鈴時間比較，如相等，則激活鬧鐘程序，顯示時間、提示內(nèi)容并播放鬧鐘音樂；不等則返回。其中，同步方式是指程序必須等到音樂播放完畢才可以往下執(zhí)行；異步方式則允許在播放音樂的同時執(zhí)行下面的程序；循環(huán)方式是指不停地播放音樂，若不和異步方式組合使用則程序無法向下執(zhí)行。更為直接的方法是從滾動條撥動位置占滾動條總長度的百分比或播放剩余時間占總播放時間的百分比換算出當(dāng)前文件指針位置。播放時間從WAVE文件頭中讀取相關(guān)信息進(jìn)行計算得來。語音記事程序設(shè)計錄音及回放模塊包括對音頻設(shè)備的控制和對文件的操作兩部分。當(dāng)錄音結(jié)束后再給錄音文件加上WAVE文件頭，這樣就可以使用PlaySound()函數(shù)進(jìn)行錄音回放了。 表31 Wave格式音頻操作函數(shù)函數(shù)功能函數(shù)功能WaveInPrepareHeader配置輸入緩沖區(qū)WaveInStop停止錄音WaveInAddBuffer給音頻設(shè)備加載緩沖區(qū)WaveInReset設(shè)備復(fù)位WaveInOpen打開音頻設(shè)備WaveInUnprepareHeader清理緩沖區(qū)WaveInStart啟動錄音waveInClose 關(guān)閉設(shè)備環(huán)境溫濕度監(jiān)測程序設(shè)計環(huán)境參數(shù)測量模塊程序包括溫度，濕度數(shù)據(jù)的采集，處理，顯示 及打印等。溫度數(shù)據(jù)的顯示分為以秒為單位和以分為單位繪制的兩條曲線，為此程序中開辟了一個基本環(huán)形緩沖區(qū)A和壓縮環(huán)形緩沖區(qū)B，并且設(shè)置定時器定時間隔為1秒。濕度測量通過對串行A/D轉(zhuǎn)換器AD7823的操作來實現(xiàn)。存入一個環(huán)形緩沖區(qū)中（原始數(shù)據(jù)緩沖區(qū)），并用畫線的方式繪制出波形曲線。即在當(dāng)前緩沖區(qū)（濾波處理后的）中搜索時域波形的波峰 位置，查找出波峰個數(shù)和間距，計 圖3－10波形抖動示意圖 算出平均周期，進(jìn)而得到當(dāng)前輸入信號頻率。同理，假定當(dāng)前點為波谷，繼續(xù)判斷其后的10個采樣值與此點值的大小關(guān)系，若此點后的10個采樣值均比其值大，則認(rèn)為該點為波谷，然后查找下一個波峰；否則，繼續(xù)向下搜索波谷。抓取屏幕指定區(qū)域的顏色信息是指從屏