基于omap3530双核处理器液晶视力测试仪研制

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1、基于0MAP3530双核处理器液晶视力测试仪研制摘要针对传统视力表及视力投影仪在视力测试时存在的问题，以美国德州仪器公司最新的双核处理器0MAP3530为核心，设计新型液晶视力测试仪，并对设计中涉及的一些关键问题进行讨论。由于采用LCD旋光器，使显示偏振图像成为可能，很好地满足视力测试的不同要求。介绍基于TI0MAP3530平台的液晶视力测试仪硬件和软件设计，重点讨论嵌入式Linux红外遥控驱动程序。关键词OMAP3530液晶视力测试仪嵌入式Linux红外驱动视力测试设备是现代眼科医学检查中不可或缺的装置。传统视力测试设备采用固定显示方式，只能显示大小和内容

2、确定的视标，在实际使用时存在如下问题：(1)不能满足不同人群的视力测试要求；(2)视力测试要求测试距离和视标大小之间满足确定的对应关系，但在某些使用场合(如眼镜店)中，由于条件受限，视标的不可变性将使得此要求无法实现；(3)立体视力测试时，需要用到视标偏振功能，固定视标通常达不到此要求。目前，市场上采用不同设计方案的液晶视力测试仪大致可分成2类：一类是在PC基础上直接添加应用软件的方式,这种方式产品体积较大，在实际使用中有较多不便之处；另一类是采用嵌入式处理器，采用嵌入式操作系统，在实际产品中使用较为广泛。国内产品中由于普遍采用普通液晶屏，无法实现偏振效果，

3、都是采用红绿片模拟偏振。针对传统视力测试设备存在的问题和市场上同类产品存在的某些缺陷，本方案以美国德州仪器公司最新的双核处理器0MAP3530为核心，对液晶视力测试平台的开发问题进行讨论。本方案中，在机器SD卡上存储大量图片供软件调用，以解决不同人群视力测试的要求；在图像格式上采用SVG格式的矢量图，图像可以无级缩放而不出现失真，以符合不同场合的使用，解决不同场合的测试要求；为达到显示偏振图像的目的，硬件上采用液晶旋光器，较好地完成这一功能。1系统方案0MAP3530（OpenMultimediaApplicationsPlatform,开放式多媒体应用平台

4、处理器）由65nm低功耗工艺制造，内部集成4倍于当前300MHzARM9器件处理能力的600MHzCortex-A8弹性内核和430MHz的TMS320C64x+?DSP内核。ARM+DSP的双核结构成功地解决性能与功耗之间最佳组合问题，使操作系统效率更高，达到优化代码执行的目的。0MAP3530具有优异的视频处理能力，借助ARM对多种操作系统支持，可以方便地编辑操作界面，适合液晶视力表的开发。图1为系统框图。系统采用红外遥控方式接收控制指令,SD卡用于存储各种图片源及配置信息。0MAP3530根据不同指令，在SD卡中读取图片源，进行放大/缩小、旋转、着色、

5、偏振方向设置等处理，最终通过TFT/DVILCD接口显示；LCD旋光器则起到改变光线偏振方向的效果。2.2偏振功能实现液晶显示器发射光是水平方向的单向偏振光。根据液晶显示原理可知，在液晶涂层不加电压时，液晶显示器可将入射光偏振方向偏转90°,即具有旋光功能；而在加电压后则保持原来的水平偏振光。为实现不同的偏振角度，采用双层LCD结构，即在LCD显示屏上覆盖一块相同大小的液晶板。在需要水平偏振光时，给像素加电压使光线按原有偏振方向发射；在需要垂直偏振光时，去除像素上的电压，改变光线偏振方向，产生旋光功能。图像输出和旋光器输出2者分时切换、准确配合,就可得到不同

6、偏振方向的图像（见图3）。旋光器的原理框图（见图4）。旋光LCD的控制逻辑由Altera的EPM240T100产生（控制信号HSYNC,VSYNC,DE,D[0...23]）；逻辑切换由0MAP3530的GPI0148引脚的高低电平指示输出。当GPI0148为高电平时，D[0...23]输出全1,控制电压加于旋光LCD的每个像素点上，偏振光线按原来的偏振方向直接送出；当GPI0148为低电平时，叽0...23］输出全0,旋光LCD的每个像素点上均不加电压，LCD的输出偏振光线将旋转90°。旋光LCD采用不带驱动电路的液晶板，故在液晶板和TFP410间加入GM

7、5221作为液晶LVDS驱动电路。GM5221是GENESIS多功能LCD控制器，可将DVI/VGA/BT656视频信号通过内置LVDS驱动口驱动LCDo上述实现方式经用目前市场上流行的60Hz刷新率显示屏测试，显示效果良好。2.3红外遥控电路设计本设备采用红外遥控实现LCD屏幕显示内容的切换（见图5）o红外接收器送出5V电平信号，与0MAP3530支持的电平不匹配，须经过5V/1.8V的电平转换网络。2.4低功耗设计为降低功耗，适应手持便携设备的需要，采用最新的SmartReflexTM技术。该技术可根据设备工作情况、工作模式、工艺技术及温度变化等因素，实

8、时动态地调整系统电压、频率与功耗。为实现电压的动态调