Visu RDK H8SX

23 DECEMBRIE 2008

Plecând de la indicatorul simplu cu led-uri sau clasicul afişor cu 2×16 caractere, folosirea afişoarelor grafice şi color asigură o mulţime de noi posibilităţi pentru a trece informaţia către operator: un set de fonturi mari sau îngroşate sunt ghiduri vizuale pentru utilizator. Efecte precum imagini în mişcare sau simboluri cu intensitate pulsatorie atrag atenţia chiar şi de la depărtare. În funcţie de aplicaţie o interfaţă care se bazează numai pe simboluri şi pictograme elimină nevoia de internaţionalizare completă şi poate asigura o soluţie potrivită chiar şi pentru copii.
Rezoluţia relativ ridicată permite folosirea graficii dinamice pentru a sublinia un proces sau în caz de defecţiune locaţia unde este necesară intervenţia. De asemenea, fidelitatea imaginii şi a culorilor afişoarelor TFT LCD permit reproducerea fotografiilor astfel încât un ecran poate prezenta pe fundal un logo de companie sau poate fi personalizat în funcţie de aplicaţia dorită.
Dacă înainte indicatoarele cu led-uri sau afişoarele cu caractere erau însoţite de butoane pentru a facilita intrările, noul mod de captare a intrărilor în combinaţie cu LCD este bazat pe tehnologia touchpanel. Sensibilitatea şi precizia interfeţei pot fi controlate dinamic şi chiar schimbate din mers deoarece software-ul este activ peste procesarea acţiunilor utilizatorului, modificând, ajustând sau personalizând interfaţa conform cerinţelor clientului.
Două tehnologii touch şi-au dovedit utilitatea în uzul zilnic şi au fost larg adoptate: panoul rezistiv şi cel capacitiv. Panoul rezistiv este soluţia simplă şi ieftină pentru a realiza un touchscreen: o valoare analogică este disponibilă pentru fiecare axă; convertorul A/D al unui microcontroler poate calcula uşor un set de coordonate.
Cealaltă soluţie necesită panouri de sticlă cu zone de sensibilitate dedicate. Spre deosebire de panourile rezistive, această tehnologie are zone de sensibilitate fixe, reconfigurarea este limitată la câmpuri predefinite. Suprafaţa de sticlă a unui panou capacitiv este rezistentă la zgârieturi şi imună la mediu fiind indicată în medii cu cerinţe speciale.
Mediile industriale au pus la încercare producătorii de TFT în faţa gamei de temperatură extinsă, rezistenţei la şocuri şi vibraţii. În plus, componentele destinate uzului industrial trebuie să fie disponibile pe termen lung fără modificări şi la un preţ rezonabil pe toată durata de viaţă a produsului. Mulţi producători oferă game între 2,2 inch şi 10,4 inch care respectă aceste cerinţe, rezoluţiile uzuale sunt QVGA (320×240) şi VGA (640×480) sau, când ecranul wide este dorit, WQVGA (400×240) şi WVGA (800×480). Opţional, este disponibil panoul touch rezistiv cu 4 fire laminat pe TFT, dar şi alte tehnologii touch precum panourile de sticlă de la Cypress’ CapSense pot fi folosite de asemenea.
Posibilităţile de folosire ale TFT sunt numeroase, problemele care se ridică sunt legate de performanţele driverului care trebuie să proceseze o cantitate mare de date fără a diminua performanţele sistemului. Pentru acestea sunt deseori necesare controlere grafice externe care accesează busul de adrese şi date ale microprocesorului. Noul microcontroler Renesas H8SX/1668R are o unitate hardware integrată care procesează datele fără participarea procesorului sau blocarea busului intern, fiind specializate pentru asemenea sarcini.
Noul Renesas H8SX/1668R este un membru de succes al seriilor H8, H8S şi H8SX. Un nucleu rapid, un singur ciclu de 32 biţi funcţionează la 50MHz acompaniat de 1MByte de memorie flash formează baza solidă a acestui microcontroler. Nucleul H8SX şi perifericele sunt compatibile cu variantele anterioare H8/H8S, permiţând migrarea uşoară către noile implementări ale arhitecturii H8. Toate interfeţele moştenite precum USART, SPI şi I2C sunt disponibile ca şi convertorul A/D şi numeroşi timeri. Noi veniţi la bord sunt interfeţele USB 2.0 şi unitatea programabilă ExDMA. Această unitate poate fi folosită pentru controlul direct al TFT LCD fără un cotroler grafic dedicat.

Conceptul Dual bus
O caracteristică cheie a H8SX/1668R este conceptul dual bus. Două bus-uri autonome lucrează în paralel pentru a permite transferul unui volum mare de date independent unul de celălalt. CPU este direct conectat la Flash şi RAM intern şi poate executa instrucţiuni imediat din memoria flash la viteză mare. Al doilea bus extern este conectat prin controler şi gestionează comunicaţiile către toate dispozitivele externe ataşate, un motor DMA dedicat, ExDMA, oferă câteva moduri de transfer automat pe magistrala externă. Pentru acţionarea directă a LCD-ului este folosit un SRAM extern ca buffer de memorie, păstrând imaginea, iar ExDMA este responsabil de transferul de date către TFT LCD. Spre deosebire de microcontrolerele care au controler grafic integrat şi care împart acelaşi bus cu CPU, aici busul intern nu este folosit pentru transportul pixelilor către display, lăsând întreaga memorie la dispoziţia aplicaţiei. Semnalele de sincronizare pentru LCD sunt generate prin porturi I/O controlate prin software; adaptarea la un display nou făcându-se prin modificări ale parametrilor software. Majoritatea QVGA, VGA sau WVGA TFT LCD cu o interfaţă de18 biţi TTL poate fi adaptată, rata de refresh pe cadre poate atinge 75 fps. Adâncimea de culoare este uşor redusă de la18 la 16 biţi pe pixel; aceasta scade necesarul de memorie buffer pentru un cadru cu 33% şi simplifică adresarea fiecarui pixel de pe ecran.

Nucleul de înaltă performanţă al H8SX permite efecte şi animaţie
Foarte eficient, nucleul H8SX este bazat pe CISC. Rulând la 50MHz, procesorul oferă o mulţime de performanţe datorită noilor instrucţiuni 64 bit multiply-accumulate, clienţii care migrează de la variantele mai vechi H8 sau H8S vor beneficia direct de un nucleu îmbunătăţit şi de o viteză de execuţie mărită. Deoarece controlerul este disponibil cu până la 1 megabyte built-in flash memory şi un set bogat de periferice, nu necesită multe componente externe, micşorând dimensiunile ale PCB-ului. Frecvenţa rezonabilă a busului şi proiectarea traseelor oferă proiectelor rezistenţă la EMS (electro magnetic susceptibility) şi reduc EMI (electro magnetic interference).
Adăugând animaţia şi efectele vizuale, creşte necesarul de putere de calcul. Desenarea sau mişcarea obiectelor / imaginilor sunt folositoare şi fac o impresie bună, dar implică şi creşterea necesarului de resurse astfel că pentru animaţie fără flicker sau alte efecte, tehnici precum mixarea sau dublarea bufferului devin absolut necesare.

Suportul software
O librărie de aplicaţii software pentru programatori trebuie să ofere o documentaţie foarte bună destinată programatorilor, dar fără să necesite aptitudini grafice deosebite. Focalizarea pe software trebuie să convină cerinţelor speciale ale sistemelor integrate: cod eficient care să ruleze rapid uşor de folosit dar fără să fie prea “stufos”. Pentru H8SX s-au folosit două soluţii software: pachetul Segger embOS/emWin şi sistemul Ininet SpiderControl.

embOS de la Segger este un sistem de operare destinat aplicaţiilor integrate, proiectat să ofere beneficiile multitasking chiar şi pentru aplicaţii în timp real. În combinaţie cu librăria grafică emWin software-ul asigură o bază solidă cerinţelor programelor de aplicaţii atât un front end grafic cât şi în timp real. Documentaţia detaliată şi setul complet de exemple asigură un debut fără probleme şi o perioadă scurtă de învăţare.

iniNet’s SpiderControl permite proiectarea GUI pe PC, “drag” şi “drop” pentru elemente grafice sunt folosite pentru a crea interfaţa. Codul generat va interacţiona apoi cu variabile şi subrutine C obişnuite, necesitând doar mici schimbări pentru orice cod existent. Interfaţa creată nu este prezentată numai pe LCD, ci şi oricărui utilizator conectat de la distanţă. Un spectru larg de clienţi conectaţi la distanţă pot interacţiona folosind de la PDA cu WinCE până la browseri de internet obişnuiţi.

Scule de dezvoltare
Noul kit de referinţă de la MSC, VisuRDK-H8SX, este ideal pentru a porni direct afişarea pe TFT LCD fără alt controler grafic. Kitul conţine tot ceea ce este necesar pentru a începe: un panou touch TFT LCD, o placă echipată cu microcontrolerul H8SX/1668R de la Renesas, emulatorul/debuggerul E10A-USB JTAG, noul mediu de dezvoltare HEW şi un set complet de exemple software. Placa de dezvoltare este proiectată pe baza H8SX şi soluţiei controlului direct al TFT. Sunt incluse şi schemele electrice alături de fişierele gerber ale plăcii astfel efortul pentru realizarea prototipului scade. Elementele hardware adiţionale care completează placa au fost adăugate pentru a arăta posibilităţile acestei soluţii: un R8C/23 cuplat cu H8SX ca şi controler de CAN, un controler ethernet SMSC9218, slot SD card şi un buton encoder dial/push. Pot fi folosite diferite capacităţi de memorie, cablajul permite paduri pentru SRAM mărit, un mic SRAM şi o memorie adiţională SDRAM. Acest bogat set de periferice dă accesul la multe tehnologii deja cunoscute, după evaluare părţile nefolosite pot fi eliminate simplificând proiectarea şi reducând costurile.
Pentru toate perifericele on board sunt incluse drivere low-level gratuite, driverul TFT LCD suportă o gamă largă de TFT LCD de la QVGA până la WVGA în dimensiuni de la 2,2 inch până la 10,4 inch, cu sau fără panou touch. Implicit, este dotat cu un panou TFT cu touch de 3,5 inch, fiind disponibile şi alte dimensiuni şi rezoluţii. Un pachet complet de periferice: USB, CAN sau Ethernet sunt disponibile prin partenerii noştri de software, iar versiunile demo pentru evaluare sunt incluse în pachetul software.

Marian Enache – inginer asistenţă tehnică
mena@msc-ge.com
MSC-Mibatron s.r.l.
tel./fax +40 (21) 2302530

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

  • Folosim datele dumneavoastră cu caracter personal NUMAI pentru a răspunde comentariilor/solicitărilor dumneavoastră.
  • Pentru a primi raspunsuri adecvate solicitărilor dumneavoastră, este posibil să transferăm adresa de email și numele dumneavoastră către autorul articolului.
  • Pentru mai multe informații privind politica noastră de confidențialitate și de prelucrare a datelor cu caracter personal, accesați link-ul Politica de prelucrare a datelor (GDPR) si Cookie-uri.
  • Dacă aveți întrebări sau nelămuriri cu privire la modul în care noi prelucrăm datele dumneavoastră cu caracter personal, puteți contacta responsabilul nostru cu protecția datelor la adresa de email: gdpr@esp2000.ro
  • Abonați-vă la newsletter-ul revistei noastre