如今市場上大多數嵌入式設計,從消費類家電到工業機械,都采用了某種形式的顯示器。目前觸摸顯示器的複雜性,通過滑動和手勢實作指令,很大程度上歸功于早期的智能手機設計師。支援觸摸的LCD顯示器可以消除對開關和按鈕的需求,進而降低系統成本。通過使用電容式觸摸屏可以提高産品的可靠性,以避免通過開關外殼進入灰塵和濕氣。此外,精美呈現,視覺上令人愉悅且直覺的顯示有助于顯着提高産品的美感,增強産品品牌價值和使用者信心。
設計人員必須在将顯示器建構到嵌入式系統中時做出選擇,從頭開始設計,或使用現成的子產品。雖然兩者都有其優點,而某些設計的細節可能決定了前一種方法,但顯示器設計已經成為一種專業,市場上有各種各樣的現成裝置。
我們讨論在離散設計和現成子產品之間進行選擇時要考慮的四個因素。
對MCU資源的影響
微控制器單元(MCU)的選擇主要由嵌入式應用的計算和接口需求驅動,并且将顯示器內建到設計中可以增加所需的MCU規範。必須為顯示幀緩沖區配置設定額外的存儲器,并且MCU必須組成要在緩沖區中顯示的圖像,除了處理要顯示的資料之外還包含圖像和圖示。一些顯示器包含一個視訊控制器,它讀取顯示緩沖區中的資料并将其寫入顯示器本身,而其他顯示器則不會,進而導緻MCU上的額外開銷。總之,除了管理核心應用程式之外,MCU還必須能夠運作顯示和幀緩沖任務
另一方面,獨立的顯示控制器将大部分上述資源內建在晶片上,包括幀緩沖存儲器和微控制器。它們還具有行業标準接口,可輕松連接配接主機MCU,進而可以解除安裝顯示任務并将所有資源專用于應用程式。
設計周期的長度和複雜性
設計離散顯示系統往往比最初預期的更複雜和昂貴,帶來許多無法預料的挑戰。必須為顯示控制器編寫驅動程式,并且還必須開發基元以允許将圖示,字型和存儲的圖像寫入顯示器。基元還需要包括基本圖形功能,例如繪制線條,圓形和方框,之後必須實作應用程式的GUI。顯示硬體需要圍繞主應用程式進行布局,所有内容都經過調試和測試,設計周期為4到6個月并非不合理。
顯示子產品通常帶有已經開發和測試的所有驅動程式,基元和GUI功能。是以,現成的方法可以顯着減少嵌入式系統的總體設計時間。
産品上市時間
如上所述,使用現成的子產品可以通過減少分立實施通常所需的4-6個月設計周期來顯着縮短産品上市時間。在當今快節奏的消費環境中,縮短産品上市時間可能會在産品成功與失敗之間産生差異。
總産品成本
對計劃的嵌入式系統的物料清單的直接考慮可以得出結論,離散設計更具成本效益。然而,仔細考慮生産總成本可能會給出不同的觀點。使用現成的子產品進行設計可以使用更便宜,更低規格的MCU,因為可以解除安裝與顯示相關的任務。通過避免開發專用硬體和軟體來管理顯示器以及利用IDE提供的支援,可以顯着降低設計和生産成本。
最後,縮短上市時間意味着早期進入市場并獲得早期市場進入的市場佔有率增加。
當面對在設計中添加圖形LCD顯示器時,工程師應仔細考慮是否可以在項目時間尺度和成本預算内容納離散方法。智能顯示子產品及其圖形設計工具可以顯着縮短設計過程的長度,使工作原型能夠在更短的時間内傳遞。
采用總成本方法,包括減少設計時間所帶來的節省以及更快上市時間的好處,可能從根本上有利于使用現成的子產品而不是分立設計。