论文研究-嵌入式系统图形界面与底层驱动架构模型 .pdf

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嵌入式系统图形界面与底层驱动架构模型,邓逸昕,李绍胜,随着现代社会信息需求的增加,嵌入式设备逐渐融入到日常生活之中。为了加快产品的设计开发,同时提高用户的使用体验,图形界面与
国科技论文在线 http:/www.paper.edu.cn 22菜单数据结构 架构模型中,用户界面菜单是最基本的结构体,内容如下: typedef struct item 18 MenuType 8 CurrMcnuNum u132 CurrltemNum: struct item next struct iten“prev; struct item =father. struct item son void( Displayltem(struct item ItenX); void Keyredefine(u8 Key value) Selec:用来表示菜单项被选中,即进行反色或加粗处理; Currltemnun:定义了菜单项在全局中的唯·ID号 根据嵌入式用户界面的程序空间和时间复杂度要求,该驱动模型使用的基本数据结构是 向循环链表。同级目录之问,使用指针next和pev完成结点之间的访问;在一个父菜单 与子菜单之间,通过指针 father和son访问 该驱动架构可以根据菜单的唯一⑩D编码规则,进行动态地添加和删除菜单。稈序中使 用32位的变量进行表示菜单ID。使用四比特表示父菜单的索引位置,从低位到高位,依次 表示一级父菜单,二级父菜单等,直到当前目录。例如 第一级日录—0x00000010x0000002依次类推 第二纵目录—0000020x0002最低位表示由第一级目录(2号目录)生下 来,次低4位表示第二级目录序号 程序根据菜单I的位置,完成菜单Item之间的插入和删除⊥作,因此丌发者在设计时 需要按照菜单的编码规则,在 Menucreatelten进行初始化资源。 23显示与驱动 用户创建菜单项的冋时,需要完成界面显小和驱动函数的回调注册 Displayltem可以挂载GUI库中的函数,每一个显小函数互相独立,运行在同一个任务 空问中,保证多廾发者同时廾发互不影响。例如在 UCGUI初始化成功以后,可以创建相应 的消息框、编辑框等控件函数,然后注册在相应菜单项下。在硬件驱动响应后,进行图形显 示工作4。 Keyredefine用米挂载硬件键盘驱动函数。例如在键盘函数中,可以将 KeyRedefine指 向当前菜单的键盘处理程序,用户可以在不同界面下,对于外部硬件响应进行不同的操作。 如在上界面中,任意键都是进入下一个界面,只需独立编写函数Kcy0Fnc(u8 Kcy valuc) 注册后完成特定功能,可以重复被使用,易于稈序开发者维护。 24显示更新 显示更新函数 Menu windowUpdata起了硬件驱动和图形界面之间的桥梁作用。完成的 功能包括:第一,对选中的菜单项进行反色或加粗等处理:第二,进入子菜单或者返回父菜 国科技论文在线 http:/www.paper.edu.cn 单时,需要载入新的页面;第三,根据液晶屏幕的大小,选择性显示相应的菜单项;第四, 根据用户的菜单的输入请求,完成回调函数的动态注册与卸载 显示更新函数通过捕获硬件驱动的传递消息,根据事件驱动机制,进行相应的处理。例 如:根据键盘操作引起的结果,列举出部分代码 # definc son action0x01∥进入子菜单; Tdefine father Action0x02∥进入父菜单 tdefine Topaction0x03∥直接回到初始界面 开发者可以根据实际项日的需求,定义相应的操作函数。更新函数支持在多任务下多触 发源下工作 3实际应用 在实际的嵌入式开发及测试环境中,我们对图形界面与底层驱动框架模型进行了详尽地 验证和改进。在 ARM Cortex硬件平台中,根据堆栈及软中断的特点,通过移植UCOS嵌入 式实时操作系统和集成 UCGUI用户图形接口,本文提出的架构模型能够较好地达到预期成 果 在系统启动过程中,进行硬件初始化和初始图形显示进程,主要完成与显示界面相关的 硬件驱动,如与浟晶屏幕连接的串并行接∏,和GUⅠ使用图形控件的存储资源。根据具体 的项目软件需求,创建不同优先级的任务。如创建菜单初始化任务,完成菜单的Ⅲ标识、 相应驱动和显示函数的注册;建立窗口更新仁务,等待硬件驱动传递的邮箱、信号量或消息 队列等消息 关于硬件设计,这里只举例键盘驱动。当系统成功初始化ARM的ADC、中断控制器 DMA等功能寄存器后,建立不同菜单所相应的键盘驱动,利用UCOS的信号量进行底层 数的互斥保护,使用邮箱或信息量与窗口更新等仟务进行交互。 结论 针对嵌入式设备开发的应用,本文提出了图像界面显示与驱动的架构模型,结合UCOS 与UCGU的实际运用,将理论付诸于实践,极大地方便开发者独立、高效地开发图形界面, 并且提高了产品的可维护性和护展性。 之后的工作将会把架构模型程序,集成嵌入式文件系统,以open、 close、ict等更通 用的设备操作方式,统一其回调函数的形式,提高系统的可移植性,史好地改进架构模型 相信会在未来的嵌入式领域发挥史大、史广泛的作用 参考文献 [1] Jean labrosse.《嵌入式实时操作系统μCOSI》M].邵贝贝译.北京:北京肮空航天大学出版社 2003.5 [2]张晓林,崔迎炜.《嵌入式系统设计与实践》[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006 [3] Pctcr Van dcr linden.《C专家编稈》[M].徐波,北京:人民邮电出版社,2008 [4]怯肇乾.《欯入式图形系统没计》[M.北京:北京舡空航天大学出版社,2009 [5] Joseph Yiu.《 ARM Cortcx-M3权威指南》[M].宋岩,北京:北京航空航天大学出版社,2009 l6」 Jonathan corbet, Alessandro rubini,( ireg Kroh- cartman著.《NUX设备驱动程序》M魏永明,耿岳 钟书毅译.北京:中国电力出版社,2006 4

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