基于WinCE5．0的電子紙系統設計

摘 要 提出基于WinCE5．0的電子紙系統的解決方案。方案采用Freescale公司的MX31硬件平臺，實現了電子紙的4 級灰度顯示及其驅動程序，使得電子紙系統能在WinCE5．0上實現優越的可讀性。另外，此方案結合WinCE5．0操作系統的特點，可以大大擴展電子紙系統的其他功能。
關鍵詞 電子紙 WinCE5．0 MX31

引 言
在當今的桌面和嵌入式兩個系統中，陰極射線管(CRT)技術和液晶顯示(LCD)技術是屏幕印刷的兩大主流技術。這兩大技術有一個共同的特點――需要動態刷新整個屏幕來維持顯示，即光柵動態掃描。這種技術使得陰極射線管和液晶顯示需要不斷地消耗電能維持顯示，因此，它們并不適合移動嵌入式閱讀應用。
電子紙的出現改變了這種狀況。電子紙，也可以稱為“像紙一樣薄、可擦寫的顯示器”，是專門用于閱讀的電子裝置；其對比度較高、文字清晰、支持屏幕手寫、耗電量極小，并且能夠輕輕彎曲，也被業內人士稱為“電子紙手寫平板電腦”。目前，擁有電子紙技術的公司主要有E-ink、東芝、摩托羅拉、LBM等公司。其中E-ink公司的電子紙技術比較成熟，已實現產品化，主要有Sony公司的電子書閱覽器PRS-500和iRex公司的便攜式電子紙手寫電腦iLiad 等。
最近，Freescale公司推出的MX31平臺下的多媒體應用處理器，最高主頻可以達到532 MHz，提供了高性能的多媒體處理技術，它具有高性能、低功耗、豐富的外設等特點。基于以上特點，本文提出了基于MX31的電子紙顯示系統解決方案，配合 WinCE5．O操作系統使得系統反應速度更快，功耗更低、系統擴展性更強，采用6 in四級灰度顯示，使得顯示更加逼真，達到了閱讀效果和舒適程度與傳統的打印紙一樣的效果。

1 電子紙顯示原理
電子油墨是一種加工成薄膜狀的專用材料，與電子顯示設備結合在一起使用，是化學、物理學和電子技術的綜合應用。電子油墨由數百萬個尺寸極小的微膠囊構成，直徑與頭發絲相當。每一個微膠囊中含有白色和黑色顆粒，分別帶有正電荷和負電荷，它們懸浮在清潔的液體中。如圖1所示，電子油墨薄膜的頂部是一層透明材料，作為電極端使用；底部是電子油墨的另一個電極，微膠囊夾在這兩個電極問。微膠囊受負電場作用時，白色顆粒帶正電荷而移動到微膠囊頂部，相應位置顯示為白色；黑色顆粒由于帶負電荷而在電場力作用下到達微膠囊底部，使用者不能看到黑色。如果電場的作用方向相反，則顯示效果也相反，即黑色顯示，白色隱藏。可見，只要改變電場作用方向就能在顯示黑色和白色間切換，白色部位對應于紙張的未著墨部分，而黑色則對應著紙張上的印刷圖文部分。