软硬件一体化设计

广州顺科 吴晓丹

腾讯 徐森圣

中国交互设计体验日2010

工作坊

演示

iPhone外设产品点评

音响

显示屏？ 按键？

有质感的

App界面

适用性

三个不同的

App?

一致的布局 一致的色调

医疗

娱乐与游戏

什么是iPhone没有的？ • 红外线

• 温度感应

• 无线电

• 读卡器

• 物理按键

• 多余的电量

• ...

iPhone有什么？

• CPU

• Storage

• Networking

• Display

• Multi-Touch

• ...

iPhone有什么？

• CPU

• Storage

• Networking

• Display

• Multi-Touch

• ...

与外设的连接

屏幕

• 显示层和触摸层的分辨率是不一样的

• 但需要共享一样的坐标系统

• iPhone 4的Retina屏幕

iPad iPhone iPhone 3G Retina

• Points ≠ Pixels

• device-independent points

• 40 x 40 points → 6 mm

iPhone

3G

iPhone 4

(Retina)

屏幕尺寸 3.5 in 3.5 in

分辨率 320x480 640x960

ppi 163 326?

屏幕

• 显示层和触摸层的分辨率是不一样的

• 但需要共享一样的坐标系统

• iPhone 4的Retina屏幕

2

与外设的连接

通讯架构

Dock Connector

• 2003年以来，一直是iPod,

iPhone, iPad上的标准接口。

• 指令集

• Audio

• Video

• Location

• Multimedia remote control

• Keyboards

• Accessibility

• Custom protocols

蓝牙

• 支持协议

• Hands-Free Profile (HFP)

• Phone Book Access Profile (PBAP)

• Advanced Audio Distribution Profile (A2DP)

• Human Interface Device Profile (HID)

• Personal Area Networking (PAN)

• Device ID Profile (DID)

• Custom protocols

蓝牙

• 蓝牙与Wi-Fi共用天线

• Bluetooth 2.1 + EDR

App Store集成

连接方式比较

Dock Bluetooth Wi-Fi

连接速度

无线

低成本

开发速度

集成效果

开发资质

• iDP

• MFi

工具演示

需要些什么工具

• 一块开发板，一台iPhone

• External Accessory Framework

• ATS (Accessory Test System)

• 通常还需要一台Windows的PC

如何通讯？

• iPhone与附件通过Dock连接

• iPhone与附件至少约定一个协议串（Protocol String），用以标识对方所支持的协议。

• iPhone端使用External Accessory

Framework与附件通讯及收发的数据

• 附件端需要通过授权芯片与iPhone通讯和收发数据

EA Framework

• EASession：控制通讯过程中的输出输入流

• EAAccessory：用以标识一个附件

• EAAccessoryManager：管理附件的插入、拔出等事件

EA Framework

EASession

EAAccessoryManag

er

EAAccessory EAAccessory EAAccessory

EASession EASession

典型的编程方法

• 向你的新项目添加External Accessory

Framework

• 向EAAccessoryManager注册通知，以便获取附件插拔的消息

• 软件启动时应检查当前有无插入软件支持的附件

典型的编程方法

• 通过EASession与附件建立联系

• 通过EASession的inputStream和outputStream方法管理输入输出流

用ATS进行调试

• ATS是一套软件和硬件的套件

• ATS可帮助开发者检查iPhone和附件之间的通讯，监视收发的数据包，ACK和握手过程等等

小技巧之如何Debug

• 由于插入附件会占用iPhone的Dock接口，于是无法使用Xcode强大的调试功能

• 主要使用NSLog打印日志，然后通过Xcode的Organizer工具查看日志

• 将数据收发模块独立开来，这样在测试软件的界面时，可以制造伪数据收发模块，从而实现在Xcode上调试

小技巧之数据打包

• 每次通讯总是需要发送完整的状态吗？

• 通常，由于上位机与下位机需要不断的同步他们的状态，因此答案是肯定的。

• 然而，硬件厂商通常会选择较为低廉的MCU来生产附件，因此可用内存会很小。内存用毕的直接后果就是丢包。因此，数据包当然越小越好。

小技巧之数据打包

• 要使用变长的数据包还是定长的数据包？

• 尽量使用定长的数据包。如果数据包中的每个数据都是定长的，则不需要声明包的大小。这同样是为了附件的低廉MCU考虑的。下面的代码展示了定长数据包是如何计算自身的大小的。

小技巧之数据打包

• 是不是有点像TCP的数据包？可层层剥离的header-payload封包与解包方式是否适用？

• 是的，非常相似。一旦iPhone获取到一份数据，EA

Framework已经确保这份数据是完整的，并自动向附件发送了ACK。如果您进行过C/S架构的编程，您从前对付TCP封包和解包的方法可直接套用。但为了使包的大小尽量小一些，封包的层级应该尽量的小一点。

谢谢！

Q & A

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