基于嵌入式技术的藏汉英无线电子点菜终端的设计

边巴旺堆，陈天舜，梅卫龙，姚 尧

（西藏大学 西藏 拉萨 850000）

随着我国社会经济不断发展，人民生活水平的不断提高，从而带动着社会服务领域的巨大飞跃。在党中央的正确领导下，在各省市对西藏经济发展的有力援助下，西藏人民通过自身的艰苦努力，在经济、文化等各领域取得了举世瞩目的成就，人们在追求物质文化的同时，更加注重服务方面的质量，注重一种新鲜便捷的生活方式。伴随着我国经济的快速跨越式发展和不断扩大的对外交流，西藏作为我国旅游特色突出的地区，第三产业尤其是餐饮业更是有着巨大的发展潜力。内地尤其是沿海城市的餐饮业也伴随着电子信息产业的发展在服务质量和效率上有很大的提高。在西藏的城市，其优质的旅游资源吸引着各地的游客慕名观光，来藏旅游的游客感受颇深的就是西藏独具魅力的藏餐文化，针对西藏地区旅游客流量大和人口复杂的特点，我们设计出这款藏、汉、英三语的电子点菜系统，这必将克服一些饭店的服务人员难以满足优良的语言交流要求和菜单翻译（藏文、汉文、英文）各有标准的困难，对藏餐的推广提供沃土，让来西藏的游客不再留下遗憾，推动整个西藏餐饮行业的良性发展。因此，这款作品的设计将会使不同语言人群的就餐需求产生便利，这对提高西藏餐饮信息化管理系统和本地餐饮文化推广有十分重大的意义。

本设计运用嵌入式系统设计方法[1-2]，针对目前西藏地区服务业的特殊需求，旨在提高和促进西藏餐饮系统的服务规模和质量，藏、汉、英无线电子点菜终端的设计显得十分必要。

1 系统硬件设计

1.1 系统硬件结构框图

基于系统各功能的需求，其硬件组成框图如图1所示。主要由SPCE3200主控板、TFT液晶模块、蓝牙模块。其中，TFT液晶通过SPCE3200芯片来直接控制，同时配合TFT液晶模组的触屏输入来进行相关的人机交流；无线网络的建立和互联以及数据的收发通过蓝牙模组来实现。

如图1为系统硬件结构框图硬件框图。

图1 系统硬件结构框图Fig. 1 System hardware architecture block diagran

1.2 SPCE3200内核简介

SPCE3200采用S+core7内核，并且集成了MPEG4的硬件编解码、CMOS传感器、TV 解码接口、TFT、SPIUARTI2CSPI标准串口、USB、SD卡等多种外设接口，扩展方便。S+core7处理器是一个32 位的RISC处理器，采用了Sunplus ISA(Instruction Set Architecture，指令集架构 )。Sunplus ISA 支持32 位与16 位混合指令模式以及并行条件执行(正申请专利保护的)，从而提高了代码密度、性能以及应用范围。在处理器中，为实现Soc 集成采用了AMBA总线；为灵活地扩展功能设计了协处理器以及Custom Engine 接口；为高效地测试和调试程序采用了SJTAG 模块。S+core7 处理器支持以下3种处理器模式：

1）用户模式(User Mode)：用于执行应用程序或操作系统程序。通常情况下，处理器均处于用户模式，直到异常发生后才被强制进入核心模式(Kernel Mode)。处理器处于用户模式时，那些被系统保护的资源是不可见的，不能被用户程序访问的。

2）核心模式(Kernel Mode)：是操作系统专用的模式。异常的发生会导致处理器进入核心模式。进入核心模式后，处理器将一直处于此模式，直到一条从异常中返回(RTE，Return From Exception)指令被执行。

3）Debug 模式(Debug Mode)：用于执行Debug 服务程序。在此模式下，用户程序可以完全访问用户模式或核心模式下的寄存器，以及其他一些调试寄存器。

处理器处于核心模式时，用户程序除了可访问所有用户模式的寄存器外，还可访问19 个系统，核心模式寄存器如图2所示。

1.3 蓝牙无线传输模组

蓝牙是一种短距无线通信的技术规范，可以将通信、个人电脑、网络、工业、自动化和家用电器等等通过语音或数据联接在一起，距离可以达到10 m甚至100 m。蓝牙技术的优势就在于它使用户从纷繁复杂的连线中解放出来，商家和客户可以更简单灵活的实现同步通信，同时也更有利于在同事、朋友或办公网络中建立更快速便捷的联络。

本系统之所以选择蓝牙模组是根据系统对无线局域网络的需求和蓝牙模组与主控芯片SPCE3200的连接、驱动简单易行。 如图3为蓝牙协议结构。

1.4 TFT_LCD模组

TFT LCD 是 Thin File Transistor-Liquid Crystal Display 的缩写（薄膜晶体管液晶显示器），主要由偏振片、滤色器基板、液晶、TFT基板、偏振片、背光源组成。TFT LCD设计奇特，在液晶显示屏上的每一个像素上都设计了一个薄膜晶体管，可有效地克服非选通时的串扰，使显示液晶屏的静态特性与扫描线数无关，图像质量高，控制简单。

图2 核心模式寄存器Fig. 2 Kernel-mode register

图3 蓝牙协议结构Fig. 3 Bluetooth protocol architecture

内置于SPCE3200的TFT LCD接口能够支持对多种输入格式的TFT型LCD 显示屏的控制，LCD 显示屏支持的分辨率为 320（水平像素）× 240（垂直像素），并支持 NTSC/PAL显示格式。由于同步信号的位置及宽度都是可配置的，故以满足各种规格的 TFT LCD 屏的要求。

TFT 液晶模组采用数字式真彩色TS35ND5B模块作为显示设备，附带一款 4 线电阻式触摸屏。支持RGB565 的数据格式，模组接口简单，应用方便。

本系统之所以选择TFT LCD模组是因为此液晶模组能满足良好的显示效果以及易于和SPCE3200接口连接（内置TFTLCD接口）且具备触屏功能即不用再外加键盘模块，而且使人机交流更加和谐方便。

2 软件设计

本系统由后台主机端和客户服务端两部分组成。后台主机端负责接收来自客户端的菜单信息、结账信息、加菜信息。客户服务端负责记录顾客的点菜、加菜、结账信息，并给用户提供藏、汉、英三语的友好的人机交流界面服务然后将顾客的菜单信息以及其它的服务需求信息反馈给后台主机端。

图4 TFT模组和SPCE3200开发板的接口电路图Fig. 4 The TFT module SPCE3200 development board interface circuit

图5 用户终端主函数流程图Fig. 5 Flow chart of the main function of the client

本项目的主要目的是面向西藏地区推广，提高整个西藏的餐饮服务水平，根据各项功能要求以及硬件总体设计，本系统的软件[2-3]设计包括一下几个程序模块

1）主程序：初始化系统涉及到的硬件模块（如：Tounch Panel、TFT液晶模组等）并合理的调用各个子函数，是一个循环函数。主函数作用是总体协调各个模块，实现系统各模块间合理有序的配合，实现最佳的工作性能。

2）TFTLCD子程序模块：初始 TFT LCD控制器，创建窗口并绘制图形等，实现 LCD的驱动和界面的显示。在显示程序中应注意对应窗体与显示内容的一致性，做到内容切换以及窗体切换时的清屏的实时性，还用注意设置窗体底色与显示内容的显示对比度，给用户创造一个良好的健康的视觉环境。

3）Tounch Panel子函数模块：初始化触摸屏，实现触摸屏的驱动并获取键值。在触屏采集坐标时，应注意去除抖动和延时的合理性，避免可能出现的一次按键当多次重复按键处理以及系统反应迟缓。

4）蓝牙模组子函数模块：蓝牙无线传输模组的驱动，实现了网络[5]的创建、互联和数据收发。

本系统的网络互联设计的是一对多的关系，用户端主函数如图5所示。在系统的软件设计时，应注意的是藏文字库在系统自带的字库（汉语字库、英语和字符库）中是没有的，所以要自己刻制字模然后再编码[6]，形成本系统自身的藏文字库。本设计中的藏文是根据所需要翻译的菜单名字以词组的方式翻译出来再进行编码调用实现显示的。

2.1 主机终端服务程序

2.2 人机交互界面

本系统成功实现了人性化的交互界面，以方便用户。语言选择界面和藏语服务界面如图6、图7所示,整体实物图如图8所示。

图6 语言选择界面Fig. 6 Language selection interface

3 结 论

项目测试表明，该设计图像显示清晰，无线通信良好，性能稳定，安装快速，操作简单，易于管理，大大方便了各种语言人群的点菜需求，增强了西藏餐饮信息化管理水平，极大提高了西藏餐饮行业管理运营的效益，符合西藏地区餐饮业发展的需求，开始了了西藏地区电子信息产业与餐饮业的交流，具有很好的发展前景。

图7 藏语服务界面Fig. 7 The Tibetan service of the interface

图8 整体实物图Fig. 8 The overall physical map

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