4D Systems 概述

最近的一個專案需要培訓課程計時器。此專案要求使用一個觸控螢幕顯示器，其必須自給自足，並可與硬體鎖配對，以供多重使用者使用。這意味著，解決方案需支援在裝置上編程、對硬體鎖進行無線控制，並可在顯示器上指出課程狀態。此方案所包含一些支援元件，如即時時脈和網狀網路收發器等，並不在本文的討論範圍內。

在瞭解需要的功能之後，有不少選擇可滿足需求。可以使用任意數量的微控制器，包括 Arduino 和 PIC 型。或者，也可使用單板電腦，例如 Raspberry PI。無論採用那種方式，控制器都需要足夠的 I/O 來與顯示器、即時時脈、micro SD 卡 (儲存資訊)，以及所選的網狀網路收發器進行通訊。除微控制器外，還需要觸控螢幕顯示器。此顯示器必須夠大，才有空間顯示時程表，偏好的尺寸大約七吋。

上面各個選項雖然多少都能發揮作用，但在某種情況下則會受限。較小的 Arduino 和 PIC 選項擁有充裕的處理能力可處理這類專案，但 I/O 很快就會佔滿。對應用程式來說，雖然 Raspberry PI 或類似的單板電腦可能太過大材小用，但相較於基本的微控制器則能提供一些優勢。無論如何，所有這些選項都會遇到相同的困難，也就是圖形使用者介面 (GUI) 的設計。雖然有些選項能協助打造微控制器和單板電腦用的 GUI，但沒有任何一個如同所選產品一樣使用簡便又直覺。

4D Systems 的 Gen4-uLCD-70DCT-CLB (DigiKey 零件編號 1613-1277-ND) 搭配 4D Systems 的 Gen4-PA (DigiKey 零件編號 1613-1210-ND)，以及 4D Workshop (DigiKey 零件編號 )，就是最適合這個專案的解決方案。顯示器由 Diablo16 處理器運行，並且提供全套 I/O，能介接 SPI、I²C、序列、數位和類比裝置。除此之外，顯示器使用板載 micro SD 卡進行圖像儲存，可在編程時存取以儲存資料。

此專案在 4D Workshop 上展開。第一步是建立新的 4D Systems 專案，然後選擇正確的顯示器類型。此時的考量是，顯示器要設置在何種環境中。選項包括 Designer、ViSi、ViSi Genie 和 Serial。在此專案中，顯示圖形是在 ViSi Genie 中建立，然後程式碼會移植到 ViSi，以便存取 4DGL 程式碼。

ViSi Genie 能以簡單且直覺的方式進行全面的圖形開發。此軟體一開始會出現一個頁面或一個表單。可在此將一些項目置入並整合到專案中，包括顯示背景、按鈕、數字、量計、I/O、輸入、標籤、魔數、基元和系統／媒體物件。物件選取並置入表單後，就可用物件檢查器進一步編輯。可以重新命名物件，並從物件檢查器的預設視圖中編輯物件的屬性。如果需要某個物件的簡單命令，例如切換螢幕 LED 的按鈕，則可在物件檢查器的第二頁「事件」中進行。如果需要多個表單，可以從設計程式頂端的系統／媒體工具列輕鬆新增。可隨時透過頂端的工具列，編譯專案並載入到顯示器中以檢查功能。測試時，最好將預設目的地設定為「Run RAM」，以免浪費快閃寫入週期。這可以在專案標籤上更改。

在開發所有圖形並設定所有表單之後，專案會移植到 ViSi，以「所見即所得」形式展示顯示器以及 4DGL IDE 編碼環境。所有較繁雜的編碼作業都是在此使用 Diablo16 內部函數編寫。I²C 匯流排設定為運行 RTC，以保留時間和日期。所有用於與網狀網路收發器進行通訊的 I/O 都在此環境中進行編程，而且有多個事件驅動這些引腳。此專案需要保留一組變數，並寫入到顯示器上的板載 micro SD 卡中，以便在電源週期後保留下來。此外，所有用來運行計時器的比較程式碼都是在此環境中進行編程。

總之，4D Systems 軟體和顯示器功能強大且容易使用。ViSi Genie 和 ViSi 的簡易程式介面和自動產生程式碼的能力，能讓圖形開發快速完成。整合式 Diablo16 處理器提供大量 I/O 和通訊方法，可在板上執行程式碼，或可介接其他裝置以便進行更深入的專案。