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关于手持式计算设备的一点想法,欢迎大家讨论

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发表于 2016-9-11 20:58:10 来自手机 | 显示全部楼层 |阅读模式
    目前各种水果派如雨后春笋般冒出,arm芯片价格不断下降,手持式计算设备的硬件障碍不是很大了(国内已经出现了40x40mm的开发板,全志h3板子的价格基本上几十元)。
    此类板子大体上和树莓派相似,但具有功耗巨大(实际上树莓3功耗也严重超标)、发热惊人的特点,但并非完全不可便携。国内外已经出现基于这种平台的模拟器掌机,使用大容量电池可以供给一段时间使用(虽然依旧尿崩),基于linux的软件也非常丰富,个人认为基于这类开发板的计算器是具有可行性的。
    鉴于目前并没有出现性能、价格、体积、接口、热量和功耗均令人满意的产品,只能退求其次或等待符合条件的产品出现。先说明一下大概的想法,作为抛砖引玉:
    开发板+gpio矩阵键盘+3.5或4.3吋屏幕(以classpad系列布局为参考),运行linux发行版上的mathematica等软件,关于屏幕现有两个不完美的现成方案:
    1,使用gpio屏。这个方案比较节省空间,使用3.5或4.3吋的gpio屏幕,功耗很低,也可以电阻手写,缺点是刷新率极低,分辨率较差。
    2,使用hdmi或av屏。优点显而易见,但这个需要额外的驱动板,而且没有现成的小尺寸屏幕方案,小尺寸分辨率无优势,功耗可能会进一步恶化。
    lz没有相关的软硬件知识,只能临时学习或使用现成方案,希望能借此向坛友学习,共同完成一个小作品。不吹的天花乱坠,只保证会有一个不是“放弃”的结果。
cbble204
16-09-11
发表于 2016-9-11 21:47:51 | 显示全部楼层
没有相关的软硬件知识……
就很难办了
除非全外包,价格可不低

另说一句,用Linux开发图形计算器功耗很难降到老计算器的程度
发表于 2016-9-12 18:02:44 | 显示全部楼层
sosei 发表于 2016-9-11 21:47
没有相关的软硬件知识……
就很难办了
除非全外包,价格可不低

难道自己做系统?
发表于 2016-9-13 15:07:30 | 显示全部楼层
Mike 发表于 2016-9-12 18:02
难道自己做系统?

能移植到嵌入式上那最好,就能只用两节5号电池咯
会linux开发接个2000mAh的手机电池搞也可以呀
发表于 2016-9-13 21:05:09 | 显示全部楼层
本帖最后由 jiangming1399 于 2016-9-14 13:59 编辑

我来说说显示等部件的问题吧:
H3有2种原生的视频输出方式,HDMI和CVBS(也就是AV)输出。
这两种输出的优点是不占用GPIO,缺点是驱动板可能会有点大。HDMI可以用RTD2660H方案驱动4.3寸的显示屏幕,就是要挑选下。

H3还可以通过GPIO进行驱动屏幕,缺点是延迟可能会有点大,而且占用GPIO口。
市面上最少IO口(4个IO)的屏幕是通过SPI驱动的,芯片是ILI9341。刷新率20ms,看上去应该可以驱动的样子。
这里有个基于树莓派的文章,可以看下http://blog.csdn.net/xdw1985829/article/details/39583239
Update: 有人使用32mHz的SPI驱动了相同芯片的液晶,实现了25fps/320*240/16位RGB的显示


键盘部件:
nspire键盘有75个按键,但如果要缩减按键的话,至少要有常用的10个数字+26个字母+常用运算符号+常用功能+快捷键什么的,至少要14个IO口进行按键扫描,这可能需要使用其他扫描芯片(e.g.CH451/CH452/CH453/CH454/CH456,提供64个按键扫描,使用两个IO口I2C通信)

这样最少IO方案要用到6个IO,即使是最小的NanoPI也可以驱动
 楼主| 发表于 2016-9-14 22:33:39 来自手机 | 显示全部楼层
jiangming1399 发表于 2016-9-13 21:05
我来说说显示等部件的问题吧:
H3有2种原生的视频输出方式,HDMI和CVBS(也就是AV)输出。
这两种输出的 ...

已经购入h3和av屏,先跑起来看看效果,gpio驱动320x240的屏,分辨率还是有点略低。总之现在核心板大小不是问题,麻烦在于驱动板和键盘程序,以及如何与软件匹配。
另外很不好的结论是这玩意续航会尿崩,恐怕用6000mah以上的电芯也撑不了多久,那一块电芯就有120g。
发表于 2016-9-15 07:49:52 | 显示全部楼层
同感,hdmi屏肯定很耗电,不过1000mah移动电源单拖pi2还是能用1~2小时。
发表于 2016-9-15 23:24:13 | 显示全部楼层
本帖最后由 jiangming1399 于 2016-9-16 08:45 编辑
cbble204 发表于 2016-9-14 22:33
已经购入h3和av屏,先跑起来看看效果,gpio驱动320x240的屏,分辨率还是有点略低。总之现在核心板大小不 ...

av屏幕分辨率也好不到哪里去,大约是720*576的样子
一个图形计算器应该用不上那么高的分辨率的,要高分为何不买手机(#滑稽)
(虽然我承认320240确实有点小)
(主要是mini版本的没有AV/HDMI孔这让我很淡疼)
发表于 2016-9-18 00:38:48 | 显示全部楼层
楼主要搞成台式计算器啊
发表于 2016-10-21 09:27:09 | 显示全部楼层
所以楼主的进度呢
 楼主| 发表于 2016-12-18 21:18:31 | 显示全部楼层
近来忙于考试(没错每次期末考试持续两个月),实在是没时间去弄,预计假期有实质性推进
发表于 2017-3-16 11:44:06 | 显示全部楼层
可以考虑下H2+

Allwinner的H3圈内戏称HOT3,它的耗电和发热是很可怕的
比如Orange PI zero好像就有H2+和512M内存的版本,我认为是足够了
发表于 2017-8-27 17:20:00 | 显示全部楼层
3.5寸屏幕想运行Mathematica?
发表于 2017-8-27 17:23:44 | 显示全部楼层
还不如一千块钱买个上网本算了
发表于 2017-10-18 11:38:34 | 显示全部楼层
这类设备作为纯粹的计算器浪费了,因为上边一般跑的是完整的linux,计算软件和台式机上的一模一样
发表于 2017-11-10 10:19:18 | 显示全部楼层
手持计算器还是应当用低功耗的MCU。
因为你几乎不可能用这种设备去做大型计算。
我认为Cortex-M4类型的单片机来做这种最合适不过了。
这货带有硬件浮点,而且主频可以到168M。片上RAM和FLASH也够大了。
周边电路少,且仅需要双面PCB即可加工。外设资源也丰富。
开发成本低。
发表于 2017-11-16 11:40:04 | 显示全部楼层
luo_12yan 发表于 2017-11-10 10:19
手持计算器还是应当用低功耗的MCU。
因为你几乎不可能用这种设备去做大型计算。
我认为Cortex-M4类型的单 ...

CAS之类的……那些计算软件很多必须要求Linux
发表于 2017-11-16 15:22:16 | 显示全部楼层
cztian 发表于 2017-11-16 11:40
CAS之类的……那些计算软件很多必须要求Linux

如果非要那么牛B的计算,其实也可以用手机嘛,
现在高端手持计算器的配置还不一定有手机性的好,而且比手机还贵。
我觉得现在的计算器,定位为学生、一些特殊应用就好了。
再高端的硬件设备真没必要。

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发表于 2017-11-16 19:57:48 | 显示全部楼层
luo_12yan 发表于 2017-11-16 15:22
如果非要那么牛B的计算,其实也可以用手机嘛,
现在高端手持计算器的配置还不一定有手机性的好,而且比 ...

数据采集器什么的……手机做不到,而且现在Allwinner、Rockchip之类的厂商生产的SoC还很便宜的
发表于 2017-11-16 23:41:23 来自手机 | 显示全部楼层
本帖最后由 luo_12yan 于 2017-11-16 23:57 编辑
cztian 发表于 2017-11-16 19:57
数据采集器什么的……手机做不到,而且现在Allwinner、Rockchip之类的厂商生产的SoC还很便宜的


如果确实要用到数据采集,低速可以蓝牙,高速可以用usb这类的外设嘛。当然应用特别小众,难度特别高的超高端产品除外。

还有量产手机的价格,真不是一般便宜。
比制造这种专业计算器的成本低的多。
这种工业产能是百万,千万数量级的。
那些高端计算器,远达不到这种规模产能带来的成本优势。
而且手机的资源丰富,开发效率也更高。

当然我并不是说专业计算器不好。而是探讨一个发展方向,毕竟楼主发这贴是说思考。
我的思考就是:
1、低端机尽可能的压缩成本,最好单芯片实现。能用软件实现的,就不要花硬件的钱。
2、中低端,中端。手机上开发相应的APP,特殊功能由外设支持。这块其实部分低端的用户也会被覆盖进来,一般功能免费使用,高端功能购买使用权,可终生使用。前不久看到手机并行计算的文档,OPENCL利用手机上的gpu进行通用计算。这个计算效率又要提高不少呢,另外还有google自家的RenderScript,他会使用所有的空闲cpu、gpu资源参与运算(android4.2)以上。我觉得这块好好使用起来,比做新的计算器强太多。
3、高端、超高端计算器,这种东西一年也卖不了几台。我选择笔记本电脑。
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