基于YGV629的系統圖形用戶界面設計

嵌入式系統廣泛應用在通信終端、車載設備、工業(yè)控制等領域。隨著嵌入式技術的發(fā)展，對嵌入式系統圖形用戶界面(Graphic User Interface，GUI)的要求逐步提高。GUI是用戶和嵌入式設備之間的接口，是嵌入式系統的重要組成部分，它通過窗口和菜單等圖形化操作方式，極大地方便了用戶對嵌入式產品的使用。GUI的好壞將直接影響嵌入式產品的普及和使用。GUI簡潔、方便、美觀的嵌入式產品具有廣闊的市場應用前景。
嵌入式系統的資源是比較緊張的，多數嵌入式系統沒有個人電腦所具有的硬件資源和圖形顯示處理資源。一個嵌入式系統能夠顯示何種風格的界面，是由嵌入式系統的功能需求和本身的圖形顯示處理機制決定的。因此不同嵌入式系統的GUI設計是不同的，它綜合了硬件和軟件兩方面的考慮，而不像在個人電腦上開發(fā)界面時多數情況下只需考慮軟件設計。
本文以車載影音導航系統為例，介紹了一種嵌入式系統圖形用戶界面的設計方法。首先介紹了系統對圖形界面的需求，然后給出了實現系統圖形界面的硬件和軟件設計方案。

1 功能需求
本文中的車載影音導航系統集導航、DVD播放、收音、倒車雷達顯示、倒車后視等多功能于一體，采用圖形化界面顯示。為了方便用戶使用，系統采用按鍵和觸摸屏結合的操作方式。
本系統對圖形界面的功能需求主要分為兩大類。
一類是單純的用戶界面操作，如圖1所示。這一類界面總體上是由窗口和按鈕組成，整個操作界面可以看成是一個窗口，窗口上有可供用戶操作的各種按鈕。從實現上看，圖形界面的窗口實際上是一個背景圖片，每個按鈕則至少由兩張圖片組成的：一張圖片用于表示正常顯示的按鈕，一張圖片用于表示選中時的按鈕顯示。那么整個界面就是由窗口圖片和按鈕圖片組合而成，最終送到顯示終端上的是一副完整拼接的圖片。圖1中，“設置”按鈕顯示當前用戶點中了該按鈕。

另一類圖形界面是在有播放視頻(如DVD播放)時，疊加在播放視頻上的按鈕，如圖2所示。從實現上看，這類圖形界面上的每個按鈕仍然至少由兩張圖片組成。但是不同的是，這類圖形界面最終送到顯示終端上的內容由圖片和DVD視頻兩部分疊加而成。大多數DVD機芯輸出的視頻信號是CVBS(復合視頻信號)或 YC，而圖片信息在系統中是以RGB的形式出現的，那么要實現這類圖形界面就需要對DVD視頻進行解碼，解碼后和圖片的RGB信息進行疊加再輸出到顯示終端。圖2所示為DVD播放時，提供給用戶的操作按鈕。

2 硬件設計方案
為了實現本系統中的圖形用戶界面，采用雅馬哈公司的圖像處理芯片YGV629。同時為了滿足圖像處理的要求，系統的MCU使用意法半導體公司基于ARM7TDMI-S的32位RISC CPU STR750，STR750主頻最高可達60 MHz，具有16 KB的RAM，最大片內Flash為256 KB。
2．1 YGV629
YGV629是一款圖像處理芯片，通過MCU控制其讀取存儲在Flash或ROM中的圖片數據，將數據處理成RGB信號輸出。有兩種RGB信號輸出：模擬 RGB和數字RGB。輸出的行場時序有兩種方式，一種是YGV629自身產生的時序關系，此時芯片工作在內同步模式下；另一種是根據外部輸入的視頻時序來生成輸出的視頻時序關系，此時芯片工作在外同步模式下。YGV629可以產生的終端顯示時序包括NTSC、PAL、VGA、QVGA、SVGA等，因此可以支持多種顯示終端設備。
YGV629對圖形界面中圖片的管理是通過圖層的方式，每個圖片占用1個圖層，最多可以有341個圖層，輸出圖片的RGB由這341個圖層疊加而成。每個圖層在整屏上的顯示由12字節(jié)的屬性數據確定，這些屬性數據決定每個圖層在整屏上的顯示位置、透明色、縮放比例、Alpha通道等。