향상된 사용자 경험이 요구됨에 따라서 터치 기능과 오디오 기능을 제공하는 디스플레이 시스템이 갈수록 더 다양한 애플리케이션 분야로 확대되고 있다. 데이터 전송량을 줄이면서 픽셀 조작에 덜 의존적인 더욱 더 통합적인 설계 방법론을 이용함으로써 더 경제성 있고 간소하며 전력소모를 낮추는 지능형 디스플레이 시스템을 간편하게 개발할 수 있다.



스마트폰이나 태블릿 등과 같은 소비자 전자기기에 터치스크린 기술이 폭넓게 사용됨에 따라서 그 외 분야에서도 이러한 터치 기능에 대한 요구가 갈수록 높아지고 있다. Digitimes Research의 전망에 따르면, 2013년에 터치 패널 출하량이 17억 5천만 대를 돌파할 것이라고 한다(Displaybank는 이 수치가 2016년에 이르면 27억 5천만 대에 이를 것으로 전망하고 있다). 현재로서 이러한 전체 시장에서 70% 이상을 모바일 단말기가 차지하고 있으나 소매점, 의료 장비, 산업용 장비 분야에서도 또한 패널 수요가 빠르게 증가하고 있다. 터치 기반 HMI(Human Machine Interface)는 훨씬 더 뛰어난 사용 편의성을 가능하게 할 뿐만 아니라 기기 제조업체들이 자사 장비로 더욱 더 다양한 방식으로 기능을 구현할 수 있도록 한다. 또한 터치 기능과 더불어 오디오 기능이 이제는 지능형 디스플레이 구현에 있어서 매우 중요한 부분을 차지하게 되었다. 오디오 기능을 이용함으로써 제어 기능을 실행할 때 사운드를 이용해서 이를 강화할 수 있다.
오늘날 통상적인 지능형 디스플레이 시스템은 그림 1에서 보는 것과 같은 구조로 이루어졌다. 이 디자인을 위해서는 그래픽을 생성하고 조작하는 것을 처리하기 위해서 고성능 마이크로컨트롤러를 필요로 한다. 그 다음에는 그래픽 라이브러리를 저장하기 위해서 대용량의 NAND 플래시 메모리를 필요로 한다. 아울러 모든 이미지 콘텐츠를 처리하고 디스플레이를 구동하기 위해서 충분한 크기의 프레임 버퍼를 필요로 한다. 또한 터치 컨트롤러와 오디오 DAC 컨버터를 포함시켜야 한다.
그러므로 이 시스템은 다수의 칩으로 이루어진 한 무리의 실리콘을 필요로 하며 각각의 칩은 비교적 핀 수가 많다. 그러므로 전체적인 BOM(bill of materials)을 증가시키고, 넓은 보드 면적을 필요로 하며, 높은 전력을 요구한다.



홈오토메이션/건물 자동화 시스템에서부터 가정용 가전기기에 이르는 오늘날 모든 전자기기 디자인이 향상된 터치 지원 상호작용을 필요로 하고 있다. 그러면서 또한 비용을 크게 증가시키지 않고 프로젝트에 소요되는 엔지니어링 자원을 절약할 수 있기를 원하고 있다. 하지만 높은 핀 수의 32비트 마이크로컨트롤러를 필요로 하고 넓은 데이터 버스, 용량이 큰 비휘발성 메모리 자원, 그래픽/터치/오디오 기능을 위한 디스크리트 칩들을 필요로 하므로 필요한 부품 목록이 길어진다. 또한 비용 상의 문제뿐만 아니라 이 시스템의 근본적인 복잡성 때문에 개발 작업에 많은 시간이 소요된다. 그러므로 터치 기능의 향상된 HMI를 더욱 더 편리하게 구현할 수 있도록 하기 위해서는 새로운 방법론이 요구된다.
그림 2의 회로는 전송되는 데이터 양을 크게 줄이면서 시스템 디자이너가 반드시 그래픽 전문가가 되어야 할 필요가 없는 시스템을 보여주고 있다. 결국에 중요한 것은 필요한 칩 수, 차지하는 보드 면적, 필요한 엔지니어링 작업을 되도록이면 최소화할 수 있도록 하는 것이다. 복잡성을 크게 줄인 이 시스템은 최근에 출시된 FT800 EVE(Embedded Video Engine) 디바이스를 이용해서 가능해진 것이다. FTDI Chip이 내놓은 이 첨단 그래픽 컨트롤러 IC는 단일 칩으로 디스플레이, 오디오, 터치 기능을 통합하고 있는 제품으로서, 터치 컨트롤러는 4-와이어 저항식 터치 센서를 지원하고, 단일 채널 오디오 컨트롤러는 PCM 신호를 수용할 수 있으며 MIDI 장비와 동일한 사운드 품질로 beep, chirp 등의 사운드를 발생시키고 기록된 오디오를 재생할 수 있다. 그래픽과 오디오를 객체 지향적으로 구현할 수 있으므로 통상적으로 요구되는 대역폭의 수분의 일만을 필요로 하는 디스플레이 시스템을 구현할 수 있다. 객체는 임베디드 ROM에 사전에 로드되어 있는 것을 사용하거나 사용자가 직접 작성할 수 있으며 이미지, 서체, 특정한 사운드, 템플릿, 오버레이, jpeg, 로고 등을 구현할 수 있다. 이들 객체를 조합함으로써 디스플레이 시스템으로 HMI를 편리하게 구축할 수 있다. 엔지니어들은 이 유연한 시스템을 이용해서 쉽고 빠르게 디스플레이를 설계하고 여기에 필요에 따라서 자신의 고유의 요소들을 추가할 수 있다. 뿐만 아니라 소스 코드를 이용할 수 있도록 제공하므로 애니메이션이나 복잡한 모션이 가능한 향상된 시스템을 구현할 수 있다.
디스플레이를 “pixel by pixel”로 렌더링하는 것이 아니라 객체 지향적 기법을 이용해서 1/16의 픽셀 분해능으로 “line by line”으로 이미지를 구축한다. 그러므로 전송되는 데이터 양을 감소시키므로 프레임 버퍼와 대용량 NAND 플래시 메모리의 크기를 줄일 수 있다. 내장된 256 KB 내부 객체 메모리는 최대 2000개의 각기 다른 객체를 저장/실행할 수 있으며 2 KB 버퍼를 통해서 디스플레이를 렌더링 할 수 있다. 디스플레이 시스템에 FT800을 채택하면 마이크로컨트롤러로부터 상당 부분의 그래픽 프로세싱 작업 부담을 덜도록 할 수 있다. 넓은 병렬 버스 구조를 필요로 하지 않고 낮은 대역폭 SPI 또는 I 2C IO를 이용해서 시스템 호스트와 FT800 사이에 통신할 수 있다. 그러므로 더 이상 꼭 16비트, 32비트, 또는 64비트 마이크로컨트롤러를 필요로 하지 않는다. 표준적인 낮은 핀 수 8비트 칩에 최소한의 메모리와 산업표준 인터페이스로도 충분할 수 있다. 그러므로 부품 비용 절감과 보드 공간을 절약하고 전력 소모를 낮출 수 있다.
FT800은 소비자 전자기기 이외 분야의 HMI 디자인에 갈수록 사용이 늘어나고 있는 QVGA(480 × 272) 및 WQVGA(320 × 240) TFT 디스플레이에 이용하기에 적합하도록 설계되었다. 하드웨어 디더링은 18비트 인터페이스로 24비트(트루 컬러)를 지원하며(262k 색상), 앤티-에일리어싱 기능은 선이나 복잡한 형태를 표현할 때 또는 스타일러스를 이용해서 터치스크린으로 서명을 할 때 울퉁불퉁한 선을 매끄럽게 함으로써 이미지 품질을 향상시킨다. 특수 위젯(widget)을 이용해서 키, 슬라이더, 토글, 버튼, 게이지, 틱 박스, 아날로그 시계 등과 같은 복잡한 객체를 편리하게 작성할 수 있다. FT800은 XY 좌표가 아니라 실제 지정된 터치 값을 리턴함으로써 단순하게 터치 응답을 제공한다. 그럼으로써 마이크로프로세서 프로세싱과 데이터 전송 양을 줄일 수 있도록 한다.
향상된 사용자 경험이 요구됨에 따라서 터치 기능과 오디오 기능을 제공하는 디스플레이 시스템이 갈수록 더 다양한 애플리케이션 분야로 확대되고 있다. 하지만 이러한 시스템이 빠르게 확대될 수 있도록 하기 위해서는 이러한 시스템을 구현하는 방식에 일대 변화가 요구되고 있다. 데이터 전송 양을 줄이면서 픽셀 조작에 덜 의존적인 더욱 더 통합적인 설계 방법론을 이용함으로써 더 경제성 뛰어나고 간소하고 전력 소모를 낮추는 지능형 디스플레이 시스템을 편리하게 개발할 수 있을 것이다.  ES