基于WinCE5．0的電子紙系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘 要 提出基于WinCE5．0的電子紙系統(tǒng)的解決方案。方案采用Freescale公司的MX31硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了電子紙的4 級(jí)灰度顯示及其驅(qū)動(dòng)程序，使得電子紙系統(tǒng)能在WinCE5．0上實(shí)現(xiàn)優(yōu)越的可讀性。另外，此方案結(jié)合WinCE5．0操作系統(tǒng)的特點(diǎn)，可以大大擴(kuò)展電子紙系統(tǒng)的其他功能。
關(guān)鍵詞 電子紙 WinCE5．0 MX31

引 言
在當(dāng)今的桌面和嵌入式兩個(gè)系統(tǒng)中，陰極射線管(CRT)技術(shù)和液晶顯示(LCD)技術(shù)是屏幕印刷的兩大主流技術(shù)。這兩大技術(shù)有一個(gè)共同的特點(diǎn)――需要?jiǎng)討B(tài)刷新整個(gè)屏幕來(lái)維持顯示，即光柵動(dòng)態(tài)掃描。這種技術(shù)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(dòng)嵌入式閱讀應(yīng)用。
電子紙的出現(xiàn)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(duì)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(yè)內(nèi)人士稱為“電子紙手寫平板電腦”。目前，擁有電子紙技術(shù)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(shù)比較成熟，已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)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，F(xiàn)reescale公司推出的MX31平臺(tái)下的多媒體應(yīng)用處理器，最高主頻可以達(dá)到532 MHz，提供了高性能的多媒體處理技術(shù)，它具有高性能、低功耗、豐富的外設(shè)等特點(diǎn)。基于以上特點(diǎn)，本文提出了基于MX31的電子紙顯示系統(tǒng)解決方案，配合 WinCE5．O操作系統(tǒng)使得系統(tǒng)反應(yīng)速度更快，功耗更低、系統(tǒng)擴(kuò)展性更強(qiáng)，采用6 in四級(jí)灰度顯示，使得顯示更加逼真，達(dá)到了閱讀效果和舒適程度與傳統(tǒng)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(shè)備結(jié)合在一起使用，是化學(xué)、物理學(xué)和電子技術(shù)的綜合應(yīng)用。電子油墨由數(shù)百萬(wàn)個(gè)尺寸極小的微膠囊構(gòu)成，直徑與頭發(fā)絲相當(dāng)。每一個(gè)微膠囊中含有白色和黑色顆粒，分別帶有正電荷和負(fù)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(gè)電極，微膠囊夾在這兩個(gè)電極問。微膠囊受負(fù)電場(chǎng)作用時(shí)，白色顆粒帶正電荷而移動(dòng)到微膠囊頂部，相應(yīng)位置顯示為白色；黑色顆粒由于帶負(fù)電荷而在電場(chǎng)力作用下到達(dá)微膠囊底部，使用者不能看到黑色。如果電場(chǎng)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(chǎng)作用方向就能在顯示黑色和白色間切換，白色部位對(duì)應(yīng)于紙張的未著墨部分，而黑色則對(duì)應(yīng)著紙張上的印刷圖文部分。