基于嵌入式技術的藏漢英無線電子點菜終端的設計

邊巴旺堆，陳天舜，梅衛龍，姚 堯

（西藏大學 西藏 拉薩 850000）

隨著我國社會經濟不斷發展，人民生活水平的不斷提高，從而帶動著社會服務領域的巨大飛躍。在黨中央的正確領導下，在各省市對西藏經濟發展的有力援助下，西藏人民通過自身的艱苦努力，在經濟、文化等各領域取得了舉世矚目的成就，人們在追求物質文化的同時，更加注重服務方面的質量，注重一種新鮮便捷的生活方式。伴隨著我國經濟的快速跨越式發展和不斷擴大的對外交流，西藏作為我國旅游特色突出的地區，第三產業尤其是餐飲業更是有著巨大的發展潛力。內地尤其是沿海城市的餐飲業也伴隨著電子信息產業的發展在服務質量和效率上有很大的提高。在西藏的城市，其優質的旅游資源吸引著各地的游客慕名觀光，來藏旅游的游客感受頗深的就是西藏獨具魅力的藏餐文化，針對西藏地區旅游客流量大和人口復雜的特點，我們設計出這款藏、漢、英三語的電子點菜系統，這必將克服一些飯店的服務人員難以滿足優良的語言交流要求和菜單翻譯（藏文、漢文、英文）各有標準的困難，對藏餐的推廣提供沃土，讓來西藏的游客不再留下遺憾，推動整個西藏餐飲行業的良性發展。因此，這款作品的設計將會使不同語言人群的就餐需求產生便利，這對提高西藏餐飲信息化管理系統和本地餐飲文化推廣有十分重大的意義。

本設計運用嵌入式系統設計方法[1-2]，針對目前西藏地區服務業的特殊需求，旨在提高和促進西藏餐飲系統的服務規模和質量，藏、漢、英無線電子點菜終端的設計顯得十分必要。

1 系統硬件設計

1.1 系統硬件結構框圖

基于系統各功能的需求，其硬件組成框圖如圖1所示。主要由SPCE3200主控板、TFT液晶模塊、藍牙模塊。其中，TFT液晶通過SPCE3200芯片來直接控制，同時配合TFT液晶模組的觸屏輸入來進行相關的人機交流；無線網絡的建立和互聯以及數據的收發通過藍牙模組來實現。

如圖1為系統硬件結構框圖硬件框圖。

圖1 系統硬件結構框圖Fig. 1 System hardware architecture block diagran

1.2 SPCE3200內核簡介

SPCE3200采用S+core7內核，并且集成了MPEG4的硬件編解碼、CMOS傳感器、TV 解碼接口、TFT、SPIUARTI2CSPI標準串口、USB、SD卡等多種外設接口，擴展方便。S+core7處理器是一個32 位的RISC處理器，采用了Sunplus ISA(Instruction Set Architecture，指令集架構 )。Sunplus ISA 支持32 位與16 位混合指令模式以及并行條件執行(正申請專利保護的)，從而提高了代碼密度、性能以及應用范圍。在處理器中，為實現Soc 集成采用了AMBA總線；為靈活地擴展功能設計了協處理器以及Custom Engine 接口；為高效地測試和調試程序采用了SJTAG 模塊。S+core7 處理器支持以下3種處理器模式：

1）用戶模式(User Mode)：用于執行應用程序或操作系統程序。通常情況下，處理器均處于用戶模式，直到異常發生后才被強制進入核心模式(Kernel Mode)。處理器處于用戶模式時，那些被系統保護的資源是不可見的，不能被用戶程序訪問的。

2）核心模式(Kernel Mode)：是操作系統專用的模式。異常的發生會導致處理器進入核心模式。進入核心模式后，處理器將一直處于此模式，直到一條從異常中返回(RTE，Return From Exception)指令被執行。

3）Debug 模式(Debug Mode)：用于執行Debug 服務程序。在此模式下，用戶程序可以完全訪問用戶模式或核心模式下的寄存器，以及其他一些調試寄存器。

處理器處于核心模式時，用戶程序除了可訪問所有用戶模式的寄存器外，還可訪問19 個系統，核心模式寄存器如圖2所示。

1.3 藍牙無線傳輸模組

藍牙是一種短距無線通信的技術規范，可以將通信、個人電腦、網絡、工業、自動化和家用電器等等通過語音或數據聯接在一起，距離可以達到10 m甚至100 m。藍牙技術的優勢就在于它使用戶從紛繁復雜的連線中解放出來，商家和客戶可以更簡單靈活的實現同步通信，同時也更有利于在同事、朋友或辦公網絡中建立更快速便捷的聯絡。

本系統之所以選擇藍牙模組是根據系統對無線局域網絡的需求和藍牙模組與主控芯片SPCE3200的連接、驅動簡單易行。 如圖3為藍牙協議結構。

1.4 TFT_LCD模組

TFT LCD 是 Thin File Transistor-Liquid Crystal Display 的縮寫（薄膜晶體管液晶顯示器），主要由偏振片、濾色器基板、液晶、TFT基板、偏振片、背光源組成。TFT LCD設計奇特，在液晶顯示屏上的每一個像素上都設計了一個薄膜晶體管，可有效地克服非選通時的串擾，使顯示液晶屏的靜態特性與掃描線數無關，圖像質量高，控制簡單。

圖2 核心模式寄存器Fig. 2 Kernel-mode register

圖3 藍牙協議結構Fig. 3 Bluetooth protocol architecture

內置于SPCE3200的TFT LCD接口能夠支持對多種輸入格式的TFT型LCD 顯示屏的控制，LCD 顯示屏支持的分辨率為 320（水平像素）× 240（垂直像素），并支持 NTSC/PAL顯示格式。由于同步信號的位置及寬度都是可配置的，故以滿足各種規格的 TFT LCD 屏的要求。

TFT 液晶模組采用數字式真彩色TS35ND5B模塊作為顯示設備，附帶一款 4 線電阻式觸摸屏。支持RGB565 的數據格式，模組接口簡單，應用方便。

本系統之所以選擇TFT LCD模組是因為此液晶模組能滿足良好的顯示效果以及易于和SPCE3200接口連接（內置TFTLCD接口）且具備觸屏功能即不用再外加鍵盤模塊，而且使人機交流更加和諧方便。

2 軟件設計

本系統由后臺主機端和客戶服務端兩部分組成。后臺主機端負責接收來自客戶端的菜單信息、結賬信息、加菜信息。客戶服務端負責記錄顧客的點菜、加菜、結賬信息，并給用戶提供藏、漢、英三語的友好的人機交流界面服務然后將顧客的菜單信息以及其它的服務需求信息反饋給后臺主機端。

圖4 TFT模組和SPCE3200開發板的接口電路圖Fig. 4 The TFT module SPCE3200 development board interface circuit

圖5 用戶終端主函數流程圖Fig. 5 Flow chart of the main function of the client

本項目的主要目的是面向西藏地區推廣，提高整個西藏的餐飲服務水平，根據各項功能要求以及硬件總體設計，本系統的軟件[2-3]設計包括一下幾個程序模塊

1）主程序：初始化系統涉及到的硬件模塊（如：Tounch Panel、TFT液晶模組等）并合理的調用各個子函數，是一個循環函數。主函數作用是總體協調各個模塊，實現系統各模塊間合理有序的配合，實現最佳的工作性能。

2）TFTLCD子程序模塊：初始 TFT LCD控制器，創建窗口并繪制圖形等，實現 LCD的驅動和界面的顯示。在顯示程序中應注意對應窗體與顯示內容的一致性，做到內容切換以及窗體切換時的清屏的實時性，還用注意設置窗體底色與顯示內容的顯示對比度，給用戶創造一個良好的健康的視覺環境。

3）Tounch Panel子函數模塊：初始化觸摸屏，實現觸摸屏的驅動并獲取鍵值。在觸屏采集坐標時，應注意去除抖動和延時的合理性，避免可能出現的一次按鍵當多次重復按鍵處理以及系統反應遲緩。

4）藍牙模組子函數模塊：藍牙無線傳輸模組的驅動，實現了網絡[5]的創建、互聯和數據收發。

本系統的網絡互聯設計的是一對多的關系，用戶端主函數如圖5所示。在系統的軟件設計時，應注意的是藏文字庫在系統自帶的字庫（漢語字庫、英語和字符庫）中是沒有的，所以要自己刻制字模然后再編碼[6]，形成本系統自身的藏文字庫。本設計中的藏文是根據所需要翻譯的菜單名字以詞組的方式翻譯出來再進行編碼調用實現顯示的。

2.1 主機終端服務程序

2.2 人機交互界面

本系統成功實現了人性化的交互界面，以方便用戶。語言選擇界面和藏語服務界面如圖6、圖7所示,整體實物圖如圖8所示。

圖6 語言選擇界面Fig. 6 Language selection interface

3 結 論

項目測試表明，該設計圖像顯示清晰，無線通信良好，性能穩定，安裝快速，操作簡單，易于管理，大大方便了各種語言人群的點菜需求，增強了西藏餐飲信息化管理水平，極大提高了西藏餐飲行業管理運營的效益，符合西藏地區餐飲業發展的需求，開始了了西藏地區電子信息產業與餐飲業的交流，具有很好的發展前景。

圖7 藏語服務界面Fig. 7 The Tibetan service of the interface

圖8 整體實物圖Fig. 8 The overall physical map

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