基于PXA270的电子纸显示系统

文章摘要：核心处理器PXA270的设计处理器部分的硬件构成如图2所示，是由嵌入式处理器XScale PXA270(主频520MHz)、SDRAM(64Mbyte，由2片16位的SDRAM芯片HY57V561620FTP-H组成32位接口)、FLASH(32Mbyte Nor-Flash，由2片Intel E28F128J3A组成32位接口)、电源管理部分(采用MAX1586CETM，Maxim的PMIC)及晶振复位逻辑电路等Marvell的嵌入式处理器PXA270,其核心是采用XScale架构,拥有高性能、低功耗的多媒体加速能力，能够很好的支持MPEG4和MP3解码;通过结合Quick Capture技

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　　核心处理器PXA270的设计

　　处理器部分的硬件构成如图2所示，是由嵌入式处理器XScale PXA270(主频520MHz)、SDRAM(64Mbyte，由2片16位的SDRAM芯片HY57V561620FTP-H组成32位接口)、FLASH(32Mbyte Nor-Flash，由2片Intel E28F128J3A组成32位接口)、电源管理部分(采用MAX1586CETM，Maxim的PMIC)及晶振复位逻辑电路等Marvell的嵌入式处理器PXA270,其核心是采用XScale架构,拥有高性能、低功耗的多媒体加速能力，能够很好的支持MPEG4和MP3解码;通过结合Quick Capture技术，它可以支持高达400万像素的摄像头;它内建256K字节的SRAM，支持英特尔StrataFlash内存;SpeedStep省电技术;支持Baseband接口、USB on-the-go(OTG)。

图2  XScale PXA270硬件结构图

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　　电子纸显示的显著特点之一是其省电模式，当其显示一幅画面后，由于电子纸的特殊技术因素，此幅画面在无供电或不刷新的情况下可长时间保持。APOLLO芯片驱动部分也同样具有两种省电模式：Sleep和Standby，能够很好的实现低功耗的工作方式。Sleep模式使用低时钟(70kHz)，能够接收主CPU的指令;Standby模式不使用时钟，利用主CPU的唤醒信号使APOLLO恢复有效。这两种模式与Normal模式的转换如图5所示。

图5 APOLLO工作模式转换图

　　系统软件设计

　　嵌入式系统软件设计部分主要包括操作系统、驱动程序及应用程序。本系统设计了操作系统和驱动程序，应用程序的开发需根据实际系统需求设计。PXA270的开发平台选择Linux嵌入操作系统，采用linux2.6.9内核，编译工具包选用cross-3.3.2.tar.bz2，编译工具选用arm-linux-gcc。系统工作的执行过程为：首先通过供电单元提供的电源进行系统上电，接着启动Bootloader,然后开始加载嵌入式Linux系统内核，接下来进行外设模块的初始化进程。将电子纸驱动显示部分作为外设模块加载，加载成功后即可运行用户应用程序。

　　实际的显示效果图截图如图6及图7所示，图6为4级灰度显示，图7增加局部显示功能显示。

图6  4级灰度显示

图7  增加局部显示功能显示

　　结语

　　本系统实现了一种全新的电子纸显示系统，选用XScale架构处理器PXA270作为整个系统的核心处理器，具有功耗低、扩展性强、系统融合难度低等优点。系统实现了E-ink电子纸4级灰度显示、回显及局部显示，实现了电子纸驱动的模块化，易于被嵌入式操作系统调用。在本系统的基础上扩充音频、MMC card、Bluetooth、USB、触摸屏、WLAN等技术即可实现高性能的手持式电子纸终端。随着技术的不断完善，电子纸技术会突破目前黑白灰阶的显示模式，彩色电子纸也将随之出现，这样能够突破教材的限制，真正实现无纸化办公，完全改变我们现在的阅读习惯。

　　参考文献：

　　1.Intel Company. Intel PXA270 Processor, Electrical, Mechanical, and Thermal Specification[M].2005

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