摘  要： 提出一種新型的電子白板的設(shè)計(jì)方法，這種手持式的電子白板首先在基于S3C2410的系統(tǒng)觸摸屏上實(shí)現(xiàn)文本,、圖形,、圖表、圖像的輸入,，且所輸入內(nèi)容在電子白板實(shí)現(xiàn)顯示,；然后電子白板上所呈現(xiàn)的內(nèi)容可實(shí)時(shí)通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送到接有投影儀的PC機(jī)上。
關(guān)鍵詞： 電子白板,； S3C2410,； 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)

1 設(shè)計(jì)背景
　近年來(lái)，隨著數(shù)字化,、信息化,、網(wǎng)絡(luò)化等技術(shù)深入發(fā)展，人們的日常生活正在發(fā)生著翻天覆地的變化,，電子產(chǎn)品在生活中的許多細(xì)節(jié)都得到應(yīng)用,。在演講技術(shù)方面，傳統(tǒng)的粉筆黑板信息呈現(xiàn)的過程慢、信息量小,，形式單一,，不能即時(shí)呈現(xiàn)各種圖表、動(dòng)態(tài)畫面,，無(wú)法長(zhǎng)期保存,，逐漸被先進(jìn)的多媒體教學(xué)取代?；脽羝?、PC機(jī)與投影儀的組合，電子白板等電子演講設(shè)備已被廣泛使用,，效果較佳,。
　當(dāng)今的多媒體教學(xué)多以幻燈片為主，與傳統(tǒng)的粉筆黑板相比有著畫面生動(dòng),、信息量大,、便捷清潔等優(yōu)點(diǎn)。但卻丟失了傳統(tǒng)黑板教學(xué)的互動(dòng)性,，不符合一般的聽講習(xí)慣,，往往會(huì)出現(xiàn)面對(duì)一張幻燈片不知從何看起的尷尬，不利于對(duì)新知識(shí)的吸收消化,。
　一種新興的多媒體教學(xué)工具就是電子白板,。對(duì)于很多教師來(lái)說，交互白板已經(jīng)成為黑板的替代品,，成為教師們“傳道,、授業(yè)、解惑”的新舞臺(tái),。這種多媒體工具能任意把文本,、圖形、圖表,、語(yǔ)言,、音樂、靜止圖像,、動(dòng)態(tài)圖像有機(jī)地結(jié)合在一起,，又能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、編輯,、存儲(chǔ),、播放演示，運(yùn)用多媒體輔助教學(xué),，能夠打破時(shí)間和空間的制約,，延伸和拓寬教學(xué)時(shí)空,，通過圖像,、聲音,、色彩和動(dòng)畫，傳遞教學(xué)信息,，解決由于時(shí)間和空間的限制造成的教學(xué)難點(diǎn),，使學(xué)習(xí)內(nèi)容變得容易被理解和掌握，同時(shí)擴(kuò)大了課堂的容量,，也節(jié)約了課堂的時(shí)間?，F(xiàn)今的電子白板有兩種：復(fù)印式電子白板和交互式電子白板。所謂復(fù)印式電子白板即通過用戶的簡(jiǎn)單操作便可將白板上書寫的內(nèi)容通過一定的方式掃描并打印出來(lái),。其功能完成過程與普通的復(fù)印過程一樣,。交互白板由三部分構(gòu)成的，它們分別是：計(jì)算機(jī),、投影機(jī),、交互白板。三者的結(jié)合將交互白板變成一個(gè)超大的計(jì)算機(jī)屏幕,，使用電子白板筆(有些壓感式電子白板可以利用手指),，用戶可以在白板上書寫或者控制計(jì)算機(jī)程序。交互白板非常適合于教學(xué),、培訓(xùn),、會(huì)議使用，避免了一群人圍在計(jì)算機(jī)屏幕前討論的現(xiàn)象,。但用戶的活動(dòng)范圍受限于一個(gè)很小的范圍內(nèi),，缺乏靈活性。
2 設(shè)計(jì)目標(biāo)
　本系統(tǒng)提出并設(shè)計(jì)手持電子白板,。在系統(tǒng)觸摸屏上實(shí)現(xiàn)文本,、圖形、圖表,、圖像的輸入,，且所輸入內(nèi)容在電子白板實(shí)現(xiàn)顯示。電子白板上所呈現(xiàn)的內(nèi)容可實(shí)時(shí)通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送到接有投影儀的PC機(jī)上,，如用于教學(xué)環(huán)境時(shí)教師所有的書寫和批注內(nèi)容學(xué)生能實(shí)時(shí)看到,，并能及時(shí)插入圖片、文字,、材料等,。
　可顯示手持電子白板不僅實(shí)現(xiàn)了普通電子白板的數(shù)據(jù)處理、編輯,、存儲(chǔ),、播放演示等所有功能,，還使電子白板的用戶從電子白板周圍的小區(qū)域中解放出來(lái)，用戶可以在聽者的群體當(dāng)中講解演說,，也可以在一個(gè)房間同時(shí)向幾個(gè)不同的房間講課開會(huì),，實(shí)現(xiàn)真正的“手掌上的電子白板”?？娠@示手持電子白板的實(shí)現(xiàn)可滿足人們?cè)谛畔r(shí)代的特殊要求,。
3 系統(tǒng)方案
　在發(fā)射端的設(shè)計(jì)方案中，無(wú)線通信協(xié)議利用802.11g,，手寫信號(hào)由觸摸液晶屏(LCD+TSP)輸入,，并將輸入的內(nèi)容在LCD上顯示。各種輸入信號(hào)經(jīng)中心處理模塊后再經(jīng)無(wú)線網(wǎng)卡發(fā)射,。接收端通過無(wú)線網(wǎng)卡將發(fā)射部分發(fā)射的信號(hào)接收后傳入電腦,，電腦上裝有用于顯示的窗口應(yīng)用程序，最后將手寫內(nèi)容在投影儀上顯示,。整體框架如圖1所示,。

4 系統(tǒng)硬件
系統(tǒng)硬件采用博創(chuàng)公司提供的S3C2410核心板。該硬件平臺(tái)資源豐富,，處理功能強(qiáng)大,。核心處理器S3C2410主頻可達(dá)203 MHz；系統(tǒng)具有32 MB SDRAM,，用于存放系統(tǒng)運(yùn)行過程中所用到的數(shù)據(jù),；64 MB Flash，用于存放操作系統(tǒng)鏡像文件,、應(yīng)用程序及外圍設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序等固定不變的數(shù)據(jù),。串口RS232用于與計(jì)算機(jī)通信，利用計(jì)算機(jī)超級(jí)終端調(diào)出eboot控制臺(tái)對(duì)開發(fā)板進(jìn)行控制,。觸摸屏和LCD完成圖像圖形的輸入和顯示,。USB接口用于與計(jì)算機(jī)進(jìn)行同步有線通信,，也可以用于連接鼠標(biāo)等外設(shè),。RJ45網(wǎng)卡接口與計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)的下載,。PCMCIA接口連接無(wú)線網(wǎng)卡,，實(shí)現(xiàn)開發(fā)板與計(jì)算機(jī)間的無(wú)線通信。系統(tǒng)硬件框圖如圖2所示,。

5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)包括：
　(1)手持電子白板上圖形圖像的輸入及顯示,；(2)手持電子白板上LCD屏幕內(nèi)容的截取,；(3)位圖圖像的壓縮,；(4)JPEG圖像的無(wú)線傳輸,；(5)PC對(duì)圖像的無(wú)線接收；(6)PC上圖像的解壓縮,；(7)PC,、投影儀上圖像的顯示。
5.1 操作系統(tǒng)
　本系統(tǒng)中,，操作系統(tǒng)選用Windows CE 4.2,。Windows CE有如下特點(diǎn)：精簡(jiǎn)的模塊化操作系統(tǒng),；多硬件平臺(tái)的支持,；不但支持傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)連接，還支持多種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),，包括藍(lán)牙,，紅外及802.11等；穩(wěn)健的實(shí)時(shí)性支持,；豐富的多媒體和多語(yǔ)言支持,；強(qiáng)大的開發(fā)工具[4]。
5.2 Windows CE環(huán)境下的畫圖工具
　在EVC4.0(Windows CE 4.2下的應(yīng)用程序的開發(fā)環(huán)境)上建立的MFC單文檔工程實(shí)現(xiàn),。在軟件中加入了一些常用的畫圖工具,，如畫筆、橡皮,、常見的特殊幾何圖形,，可以實(shí)現(xiàn)基本的圖形，圖畫的輸入顯示,。
5.3 實(shí)現(xiàn)屏幕同步的程序
　實(shí)現(xiàn)屏幕同步流程如圖3所示,。

　(1)截屏數(shù)據(jù)壓縮過程是在S3C2410平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，如圖4所示,。這里要對(duì)位圖進(jìn)行壓縮的原因在于,，PPC上的LCD的分辨率是640×480，采集到的圖像為24bpp格式即3 B,。所以640×480×3=921 600 B,，即900 KB。加上一些頭文件得到的位圖必大于900 KB,，如果直接傳送位圖,，PPC與PC上的畫面的延遲時(shí)間之長(zhǎng)可想而知，無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正意義上的屏幕同步,。而壓縮后的JPEG圖片只有約23 KB大小,，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于900 KB，大大減少了一幅畫面的傳輸時(shí)間,。

　發(fā)送JPEG圖片采用Winsock接口,。Windows CE 4.2網(wǎng)絡(luò)編程支持Winsock標(biāo)準(zhǔn)接口,。TCP由于可靠，穩(wěn)定的特點(diǎn),，所以它對(duì)系統(tǒng)資源要求較高,，這里采用UDP編程。UDP是一個(gè)面向數(shù)據(jù)報(bào)的傳輸層協(xié)議,，提供了無(wú)連接的,，不可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)[3]。圖5所示為UDP實(shí)現(xiàn)過程,。

　(2)在接收端,，即PC端接收，數(shù)據(jù)解壓,，顯示是發(fā)送端的逆過程,。顯示過程如圖6所示。

6 測(cè)試結(jié)果及系統(tǒng)效果
　測(cè)試中采用一款功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)流量檢測(cè)軟件,，網(wǎng)絡(luò)查看器,。用數(shù)字的方式實(shí)時(shí)顯示上行和下行網(wǎng)絡(luò)流量和速度。圖7為開發(fā)板上同時(shí)運(yùn)行應(yīng)用程序PPCTOPC.EXE(圖片截取發(fā)送程序)和畫圖工具DrawExam.exe,，在PC端測(cè)得接收數(shù)據(jù)的速率,。

參考文獻(xiàn)
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[2] 譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社.2005年.
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[5] 張冬泉.Windows CE開發(fā)實(shí)例精粹.北京：電子工業(yè)出版社.2008.