česky english Vítejte, dnes je neděle 17. říjen 2021

Vytvoření grafického rozhraní nebylo nikdy jednodušší

DPS 2/2011 | Součástky - články
Autor: Lee K. Koh, Microchip Technology

Vytvoření aplikace, která zahrnuje použití barevného LCD displeje, může vypadat jako velmi náročný úkol. Ale díky neustále klesajícím cenám displejů výrobci běžně nahrazují starší segmentové LED displeje mono nebo barevnou LCD alternativou.

To udělá z výrobku okamžitě „nový model”, který nabízí přehlednější grafické rozhraní, může prodloužit jeho životnost a umožní uplatnit funkce, které by byly pro koncového uživatele předtím jenom obtížně dostupné.

Obr. 1 Hloubka barvy a požadavky na paměť

Obr. 1 Hloubka barvy a požadavky na paměť

Výzvou dneška není ani tak integrování displeje, jako spíše vyvinutí grafického subsystému, který by displej podporoval. Mnohé z běžně používaných LCD panelů nemají zabudovaný řadič displeje a paměť pro uložení zobrazované informace. V aplikacích, které používají vyspělý (a drahý) grafický procesor to není problém, ale pro mnohé aplikace, které potřebují pouze výkonově průměrný mikrokontrolér (MCU), by tato záležitost vyžadovala další součástky. Náklady na jejich pořízení by mohly v některých případech činit i více než vlastní MCU.

Společnost Microchip vyřešila tento problém vyvinutím řady obvodů PIC MCU, která integruje kompletní grafický subsystém, včetně paměti pro zobrazované informace, paměti obsahující paletu barev a řadič displeje. Řada PIC- 24FJ DA navíc integruje jednoduchý akcelerátor grafických primitiv, které jsou náročné na výkon procesoru, jako je třeba renderování objektů a dekomprese dat nebo obrazu. Tento přístup umožňuje PIC24FJ DA MCU jádru podporovat zvýšený rozsah aplikací, jako jsou např. inteligentní termostaty, prodejní automaty, průmyslové a dálkové ovladače.

Obr. 2 Palety barev

Obr. 2 Palety barev

Všechny API nezbytné k vytvoření rychlého a účinného grafického uživatelského rozhraní jsou k dispozici v grafické knihovně, kterou firma Microchip poskytuje zdarma. Ve snaze pomoci vývojářům nabízí Microchip také zdarma svůj Graphics Display Designer Suite. Tento vizuální nástroj umožňuje vývoj uživatelského rozhraní na počítači, zatímco jinde je vyvíjen prototyp. Graphics Display Designer Suite také nabízí automatické generování kódu, takže návrhářský tým nepotřebuje psát kód pro vykreslení uživatelských obrazovek. Pro ty aplikace, kde je požadována větší kontrola grafiky, si mohou návrháři vlastnosti grafické knihovny přizpůsobit.

Grafická knihovna nabízí předdefinované elementy zahrnující: tlačítka, okna, zaškrtávací boxy, přepínací tlačítka, text a obrázky. Navíc mohou návrháři implementovat editovací boxy, posuvníky, rolovací lišty, procentní indikátory a pravítka pro dokumenty. Knihovna je uspořádána ve třech vrstvách. Vstupem jsou generické moduly, které spolupracují se zařízením a s odpovídající vrstvou. Je to právě Graphics Object Layer (části knihovny vytvořené jako generické moduly), která definuje a řídí zobrazované elementy.

Další důležitou vlastností nové řady procesorů je integrovaná RAM, která zajišťuje uložení zobrazované informace a hardwarové tabulky barev. Dostupné jsou dvě RAM konfigurace: 96 KB a 24 KB. To umožňuje zaměřit se na rozsah aplikací, kde rozlišení obrazovky a hloubka barev vyžadují rozdílnou velikost RAM.

Tato řada procesorů může podporovat bez potřeby externí RAM displej až do rozlišení 320×240 (QVGA) při hloubce barvy 8 bpp (bits per pixel). Ale při použití přídavné, externí RAM, může stejný obvod pracovat s větším (VGA) displejem s rozlišením 640×480 při 8 bpp.

Obr. 3 MCU řada PIC24FJ DA

Obr. 3 MCU řada PIC24FJ DA

Jak ukazuje obr. 1, hloubka barvy a rozlišení závisí na aplikaci, přičemž je možné vytvořit i aplikaci, která zajistí neuvěřitelné barevné uživatelské rozhraní bez potřeby přídavné externí RAM. RAM také funguje jako zaměnitelná barevná paleta, která z množiny 65 536 barev dostupných v 16 bpp může dodat 256 různých barev.

Integrace v řadě procesorů PIC24FJ DA je velmi široká. Hardwarové akcelerátory pro běžné funkce grafického renderování pracují s velmi malými nároky na velikost RAM. Řadič displeje je schopný napojení na většinu variant LCD, které jsou dnes používány v této třídě aplikací. Všechny tyto funkce činí z nové řady procesorů PIC24FJ DA cenově přijatelné řešení pro přidávání vyspělého grafického uživatelské rozhraní do řady výrobků.

Žádný jiný poskytovatel MCU není schopen za srovnatelnou cenu nabídnout tuto úroveň integrace. Většina jiných řešení potřebuje buď externí paměť obrazu nebo řadič. To však představuje další náklady a také větší nárok na místo na desce. Firma Microchip nabízí všechny tyto funkce v obvodu, který nestojí více než kterýkoliv jiný PIC s porovnatelnou úrovní integrace. Za plně integrovaný grafický subsystém v řadě PIC24FJ DA není požadován žádný příplatek.

Nová řada PIC obvodů nabízí vše potřebné pro vytvoření uživatelsky přívětivějších koncových aplikací, a to zejména díky přidání populární mTouch kapacitní dotykové technologie, USB, řadě komunikačních periferií a snadnému napojení na LCD s odporovou dotykovou vrstvou.

Partneři

eipc
epci
imaps
ryston-logo-RGB-web
mikrozone
mcu
projectik