基于用戶(hù)體驗(yàn)的環(huán)境設(shè)計(jì)優(yōu)化系統(tǒng)構(gòu)建

曹康 王群龍

摘? 要： 由于環(huán)境設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的環(huán)境設(shè)計(jì)優(yōu)化系統(tǒng)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量較少，導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生卡頓現(xiàn)象，為此設(shè)計(jì)一種基于用戶(hù)體驗(yàn)的環(huán)境設(shè)計(jì)優(yōu)化系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件部分主要包括單片機(jī)、時(shí)鐘芯片、主存儲(chǔ)器和處理器，目的是提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)處理能力與存儲(chǔ)能力。系統(tǒng)軟件部分，依據(jù)用戶(hù)體驗(yàn)分析系統(tǒng)組成狀態(tài)，以用戶(hù)體驗(yàn)中的重要指標(biāo)系統(tǒng)存儲(chǔ)量作為用戶(hù)滿(mǎn)意度標(biāo)準(zhǔn)并計(jì)算用戶(hù)體驗(yàn)值，以此完成基于用戶(hù)體驗(yàn)的環(huán)境設(shè)計(jì)優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)對(duì)比結(jié)果表明，此次設(shè)計(jì)的基于用戶(hù)體驗(yàn)的環(huán)境設(shè)計(jì)優(yōu)化系統(tǒng)比傳統(tǒng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量多，能夠滿(mǎn)足環(huán)境設(shè)計(jì)優(yōu)化需求，從而提高用戶(hù)的滿(mǎn)意程度。

關(guān)鍵詞： 環(huán)境設(shè)計(jì)優(yōu)化; 系統(tǒng)設(shè)計(jì); 用戶(hù)體驗(yàn); 系統(tǒng)存儲(chǔ)量; 數(shù)據(jù)存儲(chǔ); 對(duì)比實(shí)驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào)： TN911?34; TP391? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)： 1004?373X（2020）22?0177?04

Abstract： As a large amount of data will be generated in the process of environment design optimization， the traditional environment design optimization system has less data storage， which leads to the system to get stuck. An environment design optimization system based on user experience is designed. The hardware part of the system mainly includes single?chip microcomputer， clock chip， main memory and processor， which is used to improve the real?time processing and storage capacity of the system. In the software part of the system， the system composition status is analyzed based on user experience， the system storage， an important index of user experience， is taken as the user satisfaction standard， and the user experience value is calculated， so as to complete the environmental design optimization based on the user experience. The experimental results show that the designed environment design optimization system based on user experience has more data storage volume than the traditional system， which can meet the needs of environment design optimization， so as to improve user satisfaction degree.

Keywords： environment design optimization; system design; user experience; system storage capacity; data storage; contrast experiment

環(huán)境設(shè)計(jì)是指通過(guò)一定組織、圍合手段等對(duì)空間界面進(jìn)行藝術(shù)處理的一種手段[1]，主要運(yùn)用自然光、人工照明、家具、事物的布置等設(shè)計(jì)語(yǔ)言，以及植物花卉、水體、雕塑等配置[2]，使建筑物的室外空間環(huán)境體現(xiàn)特定的氛圍和一定的風(fēng)格，以滿(mǎn)足人們的視覺(jué)審美和功能需要[3]。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，技術(shù)創(chuàng)新形態(tài)正在發(fā)生轉(zhuǎn)變，以用戶(hù)為中心，以人為本的理念越來(lái)越得到各個(gè)領(lǐng)域設(shè)計(jì)的重視[4]。在目前的環(huán)境設(shè)計(jì)中，需要經(jīng)過(guò)多個(gè)環(huán)境向用戶(hù)展現(xiàn)最后的環(huán)境設(shè)計(jì)結(jié)果。但是用戶(hù)經(jīng)常對(duì)最后的環(huán)境設(shè)計(jì)結(jié)果不滿(mǎn)意，這是因?yàn)樵诃h(huán)境設(shè)計(jì)中用戶(hù)參與度不高，并且環(huán)境設(shè)計(jì)中需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量較大，傳統(tǒng)的環(huán)境設(shè)計(jì)優(yōu)化系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)懈怠存儲(chǔ)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響環(huán)境設(shè)計(jì)性能[5]。為此，本文設(shè)計(jì)一種基于用戶(hù)體驗(yàn)的環(huán)境設(shè)計(jì)優(yōu)化系統(tǒng)。其中，用戶(hù)體驗(yàn)是指用戶(hù)在使用產(chǎn)品過(guò)程中建立起來(lái)的一種主觀(guān)感受[6]。此次研究依據(jù)用戶(hù)體驗(yàn)為中心對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，系統(tǒng)硬件部分主要包括單片機(jī)、時(shí)鐘芯片、主存儲(chǔ)器和處理器，軟件部分主要基于用戶(hù)滿(mǎn)意度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，此次設(shè)計(jì)的基于用戶(hù)體驗(yàn)的環(huán)境設(shè)計(jì)優(yōu)化系統(tǒng)比傳統(tǒng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量多，能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)存儲(chǔ)需求，從而減少系統(tǒng)卡頓現(xiàn)象，提升用戶(hù)的滿(mǎn)意度。

1? 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

1.1? 單片機(jī)設(shè)計(jì)

選用AT89C51型號(hào)的單片機(jī)，該處理器自帶2 KB閃存可編程，可擦除只讀存儲(chǔ)區(qū)的單片機(jī)[7]。該單片機(jī)可反復(fù)擦除1 000次，能夠與MCS?51指令集和輸出管腳兼容。AT89C51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4 KB FLASH閃速存儲(chǔ)器;128 B內(nèi)部RAM;具有32個(gè)I/O接口線(xiàn)，并包含兩個(gè)16位定時(shí)器和計(jì)數(shù)器，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘點(diǎn)庫(kù)。并且AT89C51支持兩種軟件可選的機(jī)電工作模式，數(shù)據(jù)保留高達(dá)10年，空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，并具有5個(gè)中斷源、低功耗的閑置和掉電模式。

1.2? 時(shí)鐘芯片設(shè)計(jì)

選用DS1302時(shí)鐘芯片，該芯片具有高性能、低功耗的特點(diǎn)，其附加31 B靜態(tài)RAM，采用SPI三線(xiàn)接口與CPU通信。該芯片能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供秒、分、時(shí)、日、周、月和年等種類(lèi)精度的時(shí)間計(jì)算，這些數(shù)據(jù)可自動(dòng)調(diào)整[8]，為系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)處理能力。芯片采用雙電源供電，可設(shè)置備用電源充電方式。DS1302外部管腳分配如圖1所示。

圖中，各個(gè)管腳功能如下：Vcc1代表主電源;Vcc2為備份電源，當(dāng)Vcc2小于Vcc1時(shí)，由Vcc1向芯片供電。SCLK代表串行時(shí)鐘，主要用其控制數(shù)據(jù)的輸入/輸出;I/O為三線(xiàn)接口時(shí)的雙向數(shù)據(jù)線(xiàn);CE代表輸入信號(hào)，在讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)器件[9]時(shí)必須為高，該管腳具有兩個(gè)功能，控制字訪(fǎng)問(wèn)移位寄存器的控制邏輯與提供單字節(jié)和多字節(jié)的數(shù)據(jù)傳輸方法。

1.3? 主存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)

采用FLASH型芯片[10]作為程序代碼以及信息的存儲(chǔ)，芯片可以多次擦除和寫(xiě)入。該存儲(chǔ)器為一個(gè)可獨(dú)立操作的物理存儲(chǔ)單元，一個(gè)模塊分為多段，在存儲(chǔ)器中的某一位編程時(shí)，需擦掉整段。因此，將該存儲(chǔ)器分為較小的段，以方便擦除和編程，其結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

由圖2可知，該存儲(chǔ)器有3個(gè)16位控制寄存器，主要由FCTL1，F(xiàn)CTL2，F(xiàn)CTL3控制FLASH模塊全部操作。

1.4? 處理器設(shè)計(jì)

選用ADSP?BF533型號(hào)處理器，該處理器能夠用于互聯(lián)網(wǎng)中圖像、聲音、文本和數(shù)據(jù)流，適用于本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)。ADSP?BF533內(nèi)核包括2個(gè)16位乘法器，2個(gè)40位累加器，2個(gè)40位算術(shù)邏輯單元。該處理器數(shù)據(jù)總線(xiàn)是3.3 V的高電平邏輯值，會(huì)出現(xiàn)不能驅(qū)動(dòng)外部SV的邏輯電平情況，導(dǎo)致數(shù)據(jù)總線(xiàn)上驅(qū)動(dòng)能力不足。因此，使用SN74LVTH16245進(jìn)行雙向驅(qū)動(dòng)，其支持16位數(shù)據(jù)雙向傳輸。

1.5? 控制器設(shè)計(jì)

此次設(shè)計(jì)的控制器分為兩部分，一部分是USB控制芯片，另一部分是JTAG主控芯片。通過(guò)操作JTAG主控芯片，使其輸出到JTAG總線(xiàn)上的數(shù)據(jù)符合IEEE 1149.1標(biāo)準(zhǔn)，以達(dá)到控制目的。控制器結(jié)構(gòu)如圖3所示。

采用CY7C68013芯片作為USB接口控制芯片，該芯片中包含處理器、一個(gè)串口引擎以及一個(gè)通用可編程接口。該接口能夠作為數(shù)據(jù)傳輸中介，完成計(jì)算機(jī)之間的控制信息交互與控制過(guò)程的執(zhí)行。

2? 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

在對(duì)環(huán)境設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程中，依據(jù)用戶(hù)體驗(yàn)，將動(dòng)態(tài)環(huán)境中各個(gè)要素之間的依存、影響作為客觀(guān)表現(xiàn)，以直接反映出系統(tǒng)的優(yōu)化內(nèi)容。環(huán)境設(shè)計(jì)優(yōu)化內(nèi)容如表1所示。

3? 實(shí)驗(yàn)對(duì)比

為了研究此次設(shè)計(jì)的基于用戶(hù)體驗(yàn)的環(huán)境設(shè)計(jì)優(yōu)化系統(tǒng)的合理性，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。遵循實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，將傳統(tǒng)系統(tǒng)與此次設(shè)計(jì)系統(tǒng)對(duì)比。

3.1? 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)源

選取陜西省環(huán)境設(shè)計(jì)內(nèi)容作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，按照系統(tǒng)測(cè)試需求，將環(huán)境設(shè)計(jì)內(nèi)容轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)量，按照數(shù)據(jù)量的形式查看兩個(gè)系統(tǒng)的存儲(chǔ)結(jié)果，環(huán)境設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)量如表2所示。

3.2? 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

由于環(huán)境設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生較大的數(shù)據(jù)量，若系統(tǒng)存儲(chǔ)能力差，系統(tǒng)會(huì)發(fā)生卡頓現(xiàn)象。因此，對(duì)比傳統(tǒng)系統(tǒng)與此次設(shè)計(jì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量，實(shí)驗(yàn)對(duì)比結(jié)果如圖6所示。

分析圖6可知，在數(shù)據(jù)量較少時(shí)，此次設(shè)計(jì)系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)相差不多，但是仍然能夠看出此次設(shè)計(jì)系統(tǒng)的優(yōu)越性。隨著數(shù)據(jù)量的增加，傳統(tǒng)系統(tǒng)的存儲(chǔ)能力呈下降趨勢(shì)，在數(shù)據(jù)量最多時(shí)，傳統(tǒng)系統(tǒng)與此次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量相差最大。而此次設(shè)計(jì)系統(tǒng)存儲(chǔ)環(huán)境設(shè)計(jì)優(yōu)化數(shù)據(jù)時(shí)，能夠呈平穩(wěn)態(tài)勢(shì)增長(zhǎng)，能夠達(dá)到存儲(chǔ)目標(biāo)，減少系統(tǒng)卡頓現(xiàn)象的發(fā)生。

經(jīng)上述分析，證明了此次設(shè)計(jì)的基于用戶(hù)體驗(yàn)的環(huán)境設(shè)計(jì)優(yōu)化系統(tǒng)的有效性，能夠保證環(huán)境設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)系統(tǒng)的存儲(chǔ)能力，實(shí)際應(yīng)用意義強(qiáng)。

4? 結(jié)? 語(yǔ)

本文依據(jù)用戶(hù)體驗(yàn)度設(shè)計(jì)一種環(huán)境設(shè)計(jì)優(yōu)化系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了此次設(shè)計(jì)系統(tǒng)的有效性。并且該系統(tǒng)能夠提高系統(tǒng)的存儲(chǔ)能力，從而減少系統(tǒng)卡頓現(xiàn)象的發(fā)生。但是，本研究還存在一定的不足，在下一次研究中將重點(diǎn)研究環(huán)境設(shè)計(jì)優(yōu)化系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能。

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