基于單片機和FPGA 的人機交互系統的設計

　　字符發生器CGRAM 中總共可存儲32 個漢字，對于需顯示較多漢字的應用， 可從需顯示的漢字中選出16 個最常用的漢字，固定存放于CGRAM 中，其余漢字僅在需要使用時動態寫入CGRAM。這樣， 既提高了顯示效率， 又解決了CGRAM 過小的問題。

　　3.1.3 圖形顯示：

　　除使用文本顯示漢字外，還可采用圖形顯示的方式。具體方式是將字模以數組的方式保存于單片機的代碼段，在需要顯示時將數據送入圖形區即可。此外，利用圖形顯示，還可以編寫描點程序顯示相應波形或者編寫繪圖程序繪制簡易表格，使系統顯示結果更加直觀，便于分析。

　　3.1.4 文本特效：

　　T6963C 可以設置文本屬性區，并對文本實現反白、正向閃爍、反向閃爍等特效。使用時僅需將圖形顯示設置為文本屬性區即可。此時圖形區的內容將無法顯示，若圖形區與文本屬性區劃分在CGRAM 的不同區域，則圖形區的內容可以得到保存。利用文本特效，可通過反白或閃爍等效果指示可選選項以及當前選項，從而使界面更易于操作。

　　3.2 人機交互界面設計：

　　除基本的10 個數字鍵以外，還設定了上、下、左、右、確定、取消等按鍵。此外，按鍵位置的設計，更符合人們的按鍵習慣。在界面中采用分級的菜單， 在一級菜單中選定功能之后將進入下一級菜單對功能進行更詳細的設定。在人機交互界面中可以使用方向鍵進行功能的選擇，數字鍵僅用于數據的輸入。

　　界面充分利用了文本特效，對選項采用反向顯示表示該選項已選定；對選項采用反向閃爍表示用戶可通過方向鍵改變選項。在需要進行數字輸入的界面中打開光標，即可向用戶標示數字輸入的地方。此外，必要的警告和出錯界面的設計將為用戶提供更多信息，使人機交互界面更為友好。

　　4 結束語：

　　本系統采用鍵盤+LCD 的輸入輸出設備， 并且可以通過FPGA 實現各種其他外設的接口電路的設計， 減少了對單片機資源的占用，使得設計靈活、方便。同時FPGA 還可以為單片機提供存儲器和I/O 口等資源。本文設計的電路可擴展性強， 在此基礎上可將其擴展成各種擁有友好界面的系統，如可控增益放大器、音頻信號分析儀、集成運放分析儀等。經實踐，該系統穩定易用，實用性強。