1 ePH1200的特點(diǎn)與手寫(xiě)體辨識(shí)過(guò)程
ePH1200手寫(xiě)體辨識(shí)芯片內(nèi)嵌蒙恬手寫(xiě)識(shí)別軟內(nèi)核，能對(duì)國(guó)標(biāo)漢字（共6 763個(gè)）、ASCII碼字符以及其他一些特殊字符的手寫(xiě)體進(jìn)行辨識(shí)，支持筆劃連寫(xiě)，識(shí)別正確率高達(dá)99.9%；提供備選字輸出，輸出結(jié)果為 Unicode編碼或者GB2312國(guó)標(biāo)碼，單字辨識(shí)時(shí)間約為0.34 s。ePH1200具有CSP24和LQFP44兩種封裝型式；功耗低，工作電壓為2.8~3.6 V，工作電流約為2 mA，待機(jī)模式時(shí)的靜態(tài)耗電小于20 μA；工作溫度范圍為-20~+80 ℃。ePH1200具有UART接口，方便與各種微控制器配合使用；UART接口的數(shù)據(jù)傳輸速率固定為9 600 bps，一幀數(shù)據(jù)為10位（1個(gè)起始位、8個(gè)數(shù)據(jù)位、1個(gè)停止位），數(shù)據(jù)位由低位到高位依次傳送。ePH1200內(nèi)嵌電阻式觸摸屏控制接口電路，可直接與四線電阻式觸摸屏相連。電阻式觸摸屏控制接口電路包括電子開(kāi)關(guān)切換電路和A/D轉(zhuǎn)換器（轉(zhuǎn)換精度8位/10位可選）[1]。圖1為ePH1200的原理框圖。
圖1 ePH1200原理框圖
ePH1200通過(guò)內(nèi)部的觸摸屏控制接口和A/D轉(zhuǎn)換器，獲取在電阻式觸摸屏上筆劃軌跡的坐標(biāo)信息。當(dāng)停筆時(shí)間（也就是書(shū)寫(xiě)筆不接觸摸屏的時(shí)間）大于設(shè)定值時(shí)，表示一個(gè)字符已書(shū)寫(xiě)完成。這時(shí)內(nèi)嵌的辨識(shí)內(nèi)核開(kāi)始處理，通過(guò)采用字符識(shí)別算法對(duì)輸入的字型點(diǎn)陣信息進(jìn)行計(jì)算，便可以辨識(shí)出剛才所書(shū)寫(xiě)的字符，獲得其Unicode/GB2312編碼。字符的編碼和筆劃字型點(diǎn)陣信息均可通過(guò)UART端口輸出，送給系統(tǒng)的微控制器；系統(tǒng)的微控制器便將手寫(xiě)字符的筆劃字型點(diǎn)陣和根據(jù)編碼獲取的標(biāo)準(zhǔn)字型點(diǎn)陣輸出到顯示屏。這樣在顯示屏上就可以映射顯示出手寫(xiě)字型和被識(shí)別字符的標(biāo)準(zhǔn)字型。
2 ePH1200硬件接口電路的設(shè)計(jì)
圖2為實(shí)現(xiàn)手寫(xiě)輸入的硬件接口電路。ePH1200通過(guò)XP、XN、YP、YN四個(gè)引腳端與四線電阻式觸摸屏直接相連，通過(guò)串口與系統(tǒng)微控制器 MSP430交換信息。當(dāng)ePH1200處在待機(jī)模式時(shí)，可通過(guò)WKI端輸入外部中斷喚醒信號(hào)（如微控制器通過(guò)檢測(cè)觸摸屏工作狀態(tài)所產(chǎn)生的輸出信號(hào)），使其恢復(fù)到正常工作模式。
圖2 ePH1200硬件接口電路圖
觸摸屏上的筆劃或點(diǎn)擊信息，經(jīng)過(guò)ePH1200的采集與處理，由串行接口送給微控制器MSP430；微控制器MSP430在收到這些數(shù)據(jù)后進(jìn)行分析處理，將筆劃點(diǎn)陣信息映射顯示在LCD屏上，并將點(diǎn)觸軟鍵盤(pán)功能鍵的信息交由鍵盤(pán)處理程序處理。
3 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)
3.1 ePH1200的編程方法
由于ePH1200只能通過(guò)串行接口與系統(tǒng)的微控制器通信，因此各種數(shù)據(jù)信息的傳送都是通過(guò)串行協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)的。系統(tǒng)的微控制器由串口發(fā)送命令包，可以將ePH1200設(shè)置為不同的工作狀態(tài)。當(dāng)ePH1200工作在辨識(shí)狀態(tài)時(shí)，可以對(duì)觸摸屏上設(shè)定范圍內(nèi)手寫(xiě)的一級(jí)、二級(jí)漢字以及一些ASCII碼字符進(jìn)行辨識(shí)，并輸出其代碼（如GB2312碼）和手寫(xiě)筆跡的坐標(biāo)值；當(dāng)工作在圖形狀態(tài)時(shí)，不對(duì)手寫(xiě)的字符進(jìn)行辨識(shí)，而只是將觸摸屏上設(shè)定范圍內(nèi)手寫(xiě)筆跡的坐標(biāo)值輸出。ePH1200上電工作后處在默認(rèn)工作模式，系統(tǒng)的微控制器必須根據(jù)應(yīng)用要求通過(guò)串口對(duì)其進(jìn)行初始化設(shè)置。串行通信的命令包格式如下：
例如，要設(shè)置ePH1200工作在圖形工作狀態(tài)，系統(tǒng)的微控制器應(yīng)通過(guò)串行接口向ePH1200發(fā)送以下8字節(jié)的命令包：
0x50 0x14 0x04 0x01 0xFF 0xFF 0xFF 0x3A
ePH1200工作狀態(tài)被正確設(shè)置后便會(huì)作出應(yīng)答，應(yīng)答包的數(shù)據(jù)如下：
0x50 0x14 0x04 0xFD 0xFF 0xFF 0xFF 0xFD
ePH1200應(yīng)答輸出包的格式有多種，包括命令確認(rèn)應(yīng)答包、命令錯(cuò)誤應(yīng)答包、單字辨識(shí)結(jié)果數(shù)據(jù)包和筆跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)包等。限于篇幅不在此介紹。
3.2 手寫(xiě)筆跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)包的接收
在手寫(xiě)輸入過(guò)程中,ePH1200幾乎同步地輸出手寫(xiě)筆跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)包。系統(tǒng)的微控制器須不停地接收這些數(shù)據(jù)包，通過(guò)提取坐標(biāo)值，將其在屏幕上顯示出來(lái)。但由于系統(tǒng)的微控制器具有多個(gè)任務(wù)，處理速度不一定足夠快，因此為了防止手寫(xiě)筆跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)包發(fā)生丟失，需要建立坐標(biāo)數(shù)據(jù)包接收緩沖區(qū)。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，緩沖區(qū)定義為環(huán)形，可存放10個(gè)數(shù)據(jù)包。緩沖區(qū)的管理采用雙指針：數(shù)據(jù)包接收存放位置指針與數(shù)據(jù)包提取位置指針。數(shù)據(jù)包被提取后，相應(yīng)的存儲(chǔ)單元即被清除，以免被重復(fù)提取使用；數(shù)據(jù)包提取位置指針也調(diào)整為指向下一個(gè)數(shù)據(jù)包的存放位置，若沒(méi)有新的數(shù)據(jù)包可提取則等待。數(shù)據(jù)包的接收存放管理相對(duì)簡(jiǎn)單，每接收存放一個(gè)數(shù)據(jù)包后，將數(shù)據(jù)包接收存放位置指針調(diào)整指向下一個(gè)存放位置即可，無(wú)須考慮緩沖區(qū)的溢出問(wèn)題。
3.3 手寫(xiě)筆跡的顯示
在觸摸屏上進(jìn)行書(shū)寫(xiě)，雖然手寫(xiě)的筆劃是連續(xù)的，但ePH1200輸出的筆跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)包只是筆跡曲線上采樣點(diǎn)的坐標(biāo)值，因而是不連續(xù)的。如果要將手寫(xiě)的筆跡在顯示屏上映射顯示[2]出來(lái)，則必須利用軟件進(jìn)行處理。采用Bresenham畫(huà)線算法[3]和利用ePH1200輸出的坐標(biāo)值
