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嵌入式人机交互界面研究与实现

/?? 2013年11月15日 ?? 收藏1
嵌入式技术作为21世纪智能时代的核心技术,越来越多的在科技和生活领域承担起支柱性作用,同时也引领着新时代的人们奔赴充满想象的未来。今天嵌入式系统的应用已经渗入到社会生产、生活的各个方面,嵌入式系统相对之前的电子计算机系统有低功耗、体积小、性能强、稳定性高,以及周边器件all in one等特点。然而对于普通用户来说嵌入式系统最突出、最重要的特性还是良好的人机交互功能。嵌入式设备之所以能与用户亲密接触,最重要的因素就是它可以提供友好的用户界面、图像界面、灵活的控制方式、对专业知识要求低,甚至不需要嵌入式的知识就能让人们很快、很容易掌握嵌入式产品的使用方法,因此在嵌入式系统开发工作中人机交互界面的开发设计就显得尤为重要,值得设计开发人员深入了解,认真思考。

要开发一个理想的嵌入式人机交互界面,需要考虑多重因素。其中主要因素括行业特点、嵌入式硬件、嵌入式软件以及UI设计等四个方面,接下来将对这些因素逐一进行介绍。

行业因素

嵌入式系统已渗透入社会生活的各个领域,不同行业对于嵌入式人机交互会产生不同的理解,提出不同的诉求。因此,开发嵌入式人机交互界面时必须要充分考虑这些行业特点。现阶段,嵌入式产品的行业分布大致可划分为五类即:消费类、工业类、汽车类、军工类和医疗类。其中消费类嵌入式人机交互界面设计更多侧重于视觉效果、触摸体验与互动节奏;工业类嵌入式人机交互界面设计则更偏重于实时监控、直观表达与精确控制;汽车类嵌入式人机交互界面设计对人机工程学方以及安全稳定性方面需有更多考量;军工类嵌入式人机交互界面设计要确保可靠性、稳定性、安全性、便捷性;医疗类嵌入式人机交互界面设计必须考虑医院环境,医患使用场景等重要因素。

硬件因素

嵌入式人机交互界面开发,首先要基于适合的硬件平台系统方能实现其功能,硬件平台系统的核心是嵌入式处理器。截止07年全球嵌入式处理器体系结构超过30个,型号多达千种以上。业界一般将嵌入式处理器分为EMPU(嵌入式处理器)、MCU(嵌入式微控制器)、DSP(嵌入式数字信号处理器)和SOC(嵌入式片上系统)四大类。现阶段嵌入式人机交互界面开发主要集中于EMPU中的X86和ARM架构的芯片,而ARM架构芯片越来越呈现出强劲的后来居上的姿态。在ARM芯片队伍里根据应用主要分为消费类ARM芯片和工业、汽车类ARM芯片两大类。其中生产消费类ARM芯片主要有苹果公司、高通、三星、英伟达、菲利普等,生产工业、汽车类ARM芯片的公司主要包括飞思卡尔、TI等。

选择适合的嵌入式芯片后,开发人员往往会根据需要创建一个系统功能的模型设计,模型主要是考虑软件的数据结构、总体结构和过程性描述,在这个模型中界面设计一般只作为附属品。接下来根据模型硬件层面必须解决系统的烧写与启动、驱动加载、程序调度、输入输出、显示与控制等一系列基础问题,因此嵌入式人机交互界面开发人员对于相关嵌入式硬件知识应具备足够的理解与掌握。


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