利用μC／GUI實(shí)現(xiàn)無(wú)紙記錄儀界面

引 言

無(wú)紙記錄儀記錄采樣得到的數(shù)據(jù)，并根據(jù)用戶選擇的配置顯示出用戶需要的時(shí)問(wèn)段的數(shù)據(jù)。該記錄儀實(shí)現(xiàn)無(wú)筆、無(wú)紙記錄，日常維護(hù)工作小?？赏瑫r(shí)輸入多種信號(hào)，互不干涉，實(shí)時(shí)顯示，可靠性好，應(yīng)用靈活。

對(duì)無(wú)紙記錄儀界面要求是：顯示信息量大，方便用戶查找所需要的信息；操作簡(jiǎn)單，界面友好，使用戶不必進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)即可操作。

lμC／GUI

1．1 μC／GuI簡(jiǎn)介

μc／GUI是美國(guó)Micrium公司出品的一款針對(duì)嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)秀圖形軟件。它是為任何使用LcD(液晶顯示器)圖形顯示的應(yīng)用提供高效的、獨(dú)立于處理器及LcD控制器而設(shè)計(jì)的GuI(圖形用戶接口)，適用于單任務(wù)或多任務(wù)系統(tǒng)環(huán)境。其主要特性是：豐富的圖形庫(kù)，多窗口、多任務(wù)機(jī)制，窗口管理及豐富窗口控件類(按鈕、檢驗(yàn)框、單／多行編輯框、列表框、進(jìn)度條、菜單等)，多字符集和多字體支持，多種常見(jiàn)圖像文件支持，鼠標(biāo)、觸摸屏支持，靈活自由配制等。

1．2 μC／GuI文件組織

μC／GUI文件結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖l。

μC／CUl＼GuI＼Ant認(rèn)lias：處理顯示的邊緣模糊效果，即抗鋸齒和優(yōu)化LCD鋸齒。

μC／CuI＼GUI＼ConvertColor：涉及調(diào)色板模式。μC＼GuI的調(diào)色板模式支持111、222、223、323、332、444、555、565、8666等相關(guān)模式。

μc／GuI＼GuI＼ConvertMono：描述單色顯示的不同模式。

μC／GUI＼GUI＼Core：是μC／GUI的核心部分，包括GUI頭文件、GUI顯示各種文本和數(shù)字、設(shè)置各種字體、2一D圖形庫(kù)、繪圖函數(shù)、鍵盤函數(shù)等。

μC／GUI＼GUI＼Font：μC／GUl支持的字體。

μC／GUI＼GUI＼LCDDriver：很多已經(jīng)完備的LCD控制器的驅(qū)動(dòng)程序以及API函數(shù)。

tAC／GUI＼GUI＼MemDev：MemDev的所有函數(shù)。txC／GUI函數(shù)繪圖不使用MemDev時(shí)，畫圖操作直接寫到終端上顯示，交迭繪圖執(zhí)行時(shí)刷新屏幕，多次刷新時(shí)就會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)。如果在程序中使用MemDev，則所有的執(zhí)行操作都在MemDev中執(zhí)行，當(dāng)所有的操作都執(zhí)行完畢之后，最后的結(jié)果才會(huì)送到屏幕上顯示，因而可以避免多次刷新，從而避免抖動(dòng)。

μC／GUI＼GUI＼Touch：觸摸屏驅(qū)動(dòng)函數(shù)。

μC／GUI＼GUI＼Widget：窗口控件函數(shù)。

μC／GUI＼GUI＼WM：窗口管理函數(shù)。

1．3 μC／GUI與其他圖形系統(tǒng)的比較

a)μC／GUI優(yōu)勢(shì)在于體積小，配制性強(qiáng)，運(yùn)用領(lǐng)域廣泛。只要滿足RAM 1 00 B，堆棧5 0 0 B，ROM10 kB的小型系統(tǒng)中都可以運(yùn)行μC／GUI，而這個(gè)需求是其他圖形系統(tǒng)所不及的。在資源豐富的大型系統(tǒng)中，也只需要RAM 2 kB～6 kB，堆棧1 2 00 B，ROM30kB一60kB就可以滿足μC／GUI的各種功能。對(duì)比于其他圖形系統(tǒng)最少幾百kB，動(dòng)輒上MB的系統(tǒng)而言是非常有優(yōu)勢(shì)的。其眾多的配制，滿足不同需求用戶需要，方便靈活小巧，實(shí)用性大大增強(qiáng)。

b)平臺(tái)的廣泛性，移植方便。由于μc／GuI是100％C編寫，適應(yīng)絕大多數(shù)軟硬平臺(tái)，相對(duì)于眾多具有軟硬件針對(duì)性的圖形系統(tǒng)而言，結(jié)構(gòu)劃分和模塊劃分非常清晰，分設(shè)專門的LCD驅(qū)動(dòng)模塊，移植簡(jiǎn)單方便。代碼量相對(duì)較小，易操作，可擴(kuò)展性強(qiáng)，方便用戶定制和自主更新完善，滿足個(gè)性需求。

2工程項(xiàng)目分析

本文主要實(shí)現(xiàn)無(wú)紙記錄儀的界面。項(xiàng)目中利用μC／GUI的消息傳遞機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)各控件之間的聯(lián)系及功能，使用回調(diào)函數(shù)進(jìn)行各界面之間的切換。

2．1消息機(jī)制

μC／GuI是采用消息驅(qū)動(dòng)的，它專門有對(duì)外的一套收集消息的接口。

一些基本的消息如下：

wM-CREATE：窗體創(chuàng)建消息，每創(chuàng)建一個(gè)窗體完后都會(huì)向該窗體發(fā)送此消息。

wM-SHOW：顯示窗體消息，此消息在μC／GUI中各控件窗體內(nèi)均未作處理。要顯示窗體一般使用wM-ShowWindow函數(shù)。

WM-PAINT：窗體重畫消息，當(dāng)窗體所在區(qū)域全部或部分無(wú)效時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出該消息，將無(wú)效區(qū)域重畫，μC／GUI中是將全部區(qū)域重畫；當(dāng)由外部輸人操作引起無(wú)效區(qū)域產(chǎn)生時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在消息處理中發(fā)送該消息到窗體消息回調(diào)函數(shù)中，以重畫此窗體。

WM-KEY：處理按鍵式操作的輸入外設(shè)的消息，消息中必須包含按鍵的按下或彈起狀態(tài)，此消息在任務(wù)消息循環(huán)中循環(huán)處理，一旦產(chǎn)生就會(huì)發(fā)送給當(dāng)前焦點(diǎn)窗體。

wM-SET_FOCUS：所有外部輸入設(shè)備消息都是發(fā)送給當(dāng)前焦點(diǎn)窗體的，用戶可以通過(guò)此消息來(lái)設(shè)定當(dāng)前的焦點(diǎn)窗體。

WM-NOTIFY-PARENT：此消息將子窗體的外設(shè)輸入消息傳送到它的父窗體，因?yàn)橐话闱闆r下消息都是在父窗體中統(tǒng)一處理，如對(duì)話框中的按鈕點(diǎn)擊事件，一般在用戶自定義的窗體消息處理函數(shù)中處理，所以必須要子窗體將獲取的輸入外設(shè)的消息傳送給父窗體，這樣才能在父窗體中進(jìn)行子窗體的點(diǎn)擊事件消息的處理，處理該消息時(shí)通過(guò)控件ID來(lái)區(qū)別不同的控件，通過(guò)消息中的通知碼來(lái)區(qū)別控件被操作的各種狀態(tài)。

wM_DELETE：要?jiǎng)h除窗體時(shí)發(fā)送的消息，主要清除窗體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所占用內(nèi)存，此消息由WM-DeleteWindow函數(shù)發(fā)送。

WIDGET_HandleActive：基礎(chǔ)控件共通消息處理，大部分μC／GUI控件中都會(huì)在消息回調(diào)函數(shù)的頭部進(jìn)行這個(gè)調(diào)用，處理了消息后，就直接退出消息回調(diào)函數(shù)的調(diào)用。這個(gè)函數(shù)中處理如下消息：

WM-GET-ID：返回窗體控件標(biāo)志ID。

WM-SET-FOCUS：設(shè)置當(dāng)前窗體為焦點(diǎn)窗體，設(shè)置完后還必須向該窗體的父窗體發(fā)送WM-NOTIFY-CHILD-HAS-FOCUS消息，讓其父窗體更新它記載的當(dāng)前焦點(diǎn)子窗體。WM-GET-HAS-FOCUS：獲取當(dāng)前窗體是否為焦點(diǎn)窗體。

WM-SET-ENABLE：設(shè)置窗體為不可用窗體。

WM-GET-ACCEPT-FOCUS：獲取當(dāng)前窗體是否可設(shè)置為焦點(diǎn)窗體。 WM-GET-INSIDE-RECT：返回窗體內(nèi)框矩形。

WM-DefauhProc：窗體默認(rèn)消息處理函數(shù)，μC／GUI中提供一些基礎(chǔ)的控件，這些控件有些共通的消息均在此處理，如下：

WM-GETCLIENTRECT：獲取窗體矩形區(qū)域，相對(duì)于矩形自身。

WM-GETORG：獲取窗體矩形左上角坐標(biāo)。

WM-GET-INSIDE-RECT：獲取窗體矩形區(qū)域，相劉屏幕。

WM-GET-CLIENT-WINDOW：獲取窗體客戶區(qū)子窗體句柄。

下面以項(xiàng)目中按下OK按鈕事件為例來(lái)簡(jiǎn)單說(shuō)明消息傳遞機(jī)制(見(jiàn)圖2)。

按下OK按鈕，隨后產(chǎn)生按鈕WM-TOUCH消息。消息LOOP調(diào)用按鈕默認(rèn)的按鈕窗口消息處理函數(shù)一BUTYON-Callback。一OnTouch默認(rèn)處理按鈕按下事件并發(fā)送給父窗體WM-NOTIFY-PARENT消息，這種情況下，消息中還有一個(gè)通知碼WM-NOTIFICATION-REI_EASED。默認(rèn)的對(duì)話框窗體消息處理函數(shù)一FRAMEWIN-Callback收至 WM-NOTIFY-PARENT消息并最終傳送該消息到自己定義的對(duì)話框消息處理函數(shù)。由一FRAMEWIN-Callback傳送的消息首先傳送到對(duì)話框的默認(rèn)窗體消息回調(diào)函數(shù)一CbDialog，然后再經(jīng)它傳送到用戶自定義的窗體回調(diào)函數(shù)當(dāng)中。在自己的對(duì)話框消息處理函數(shù)中處理wM-NOTIFY-PARENT消息，該消息參數(shù)中含有按鈕的ID及操作狀態(tài)，如果通知碼是WM-NOTIFICATION-RELELASED，此時(shí)證明一次按下按鈕事件完成。

再來(lái)分析一下對(duì)話框外面的消息接收：GUI-Exec-DialogBox函數(shù)有幾個(gè)參數(shù)：第1個(gè)是對(duì)話框的資源定義數(shù)組，這個(gè)數(shù)組定義了對(duì)話框的組成子窗體，其中數(shù)組第1個(gè)成員必須是FrameWin窗體，數(shù)組每1個(gè)成員記載了創(chuàng)建子窗體所用函數(shù)／子窗體Caption／子窗體標(biāo)志：ID／子窗體的位置及寬高／創(chuàng)建窗體時(shí)樣式標(biāo)志／額外傳送的參數(shù)。第2個(gè)參數(shù)是上述的數(shù)組的大小。第3個(gè)參數(shù)是用戶指定的對(duì)話框窗體消息回調(diào)函數(shù)指針。第4個(gè)參數(shù)是對(duì)話框的父窗體，默認(rèn)為0。第

5、第6參數(shù)指定對(duì)話框的左上角屏幕位置。

GUI-ExecDialogBox主要完成如下工作：

a)根據(jù)傳進(jìn)來(lái)的對(duì)話框資源定義數(shù)組創(chuàng)建對(duì)話框及對(duì)話框中的子窗體。

b)根據(jù)傳進(jìn)來(lái)的窗口消息處理函數(shù)，記載到一全局變量保存，當(dāng)這個(gè)全局變量中記載的函數(shù)指針為非空時(shí)，執(zhí)行消息LOOP，消息LOOP中會(huì)將當(dāng)前KEY消息發(fā)送給當(dāng)前焦點(diǎn)窗體。

c)當(dāng)對(duì)話框關(guān)閉時(shí)，記載對(duì)話窗體消息回調(diào)函數(shù)的全局變量會(huì)被清為0，此時(shí)消息LOOP就會(huì)退出，對(duì)話框結(jié)束。

2．2回調(diào)函數(shù)

回調(diào)函數(shù)是由用戶定義的，當(dāng)特定事件發(fā)生時(shí)，指示圖形系統(tǒng)調(diào)用特定函數(shù)的函數(shù)。通常當(dāng)窗口的內(nèi)容發(fā)生改變時(shí)，它們用來(lái)自動(dòng)重繪窗門。例如，窗口內(nèi)顯示一幅位圖，當(dāng)窗口移動(dòng)時(shí)，位圖并不會(huì)自動(dòng)移動(dòng)，此時(shí)，就需要調(diào)用回調(diào)函數(shù)對(duì)窗口進(jìn)行重繪，即從觀眾的角度來(lái)看，移動(dòng)窗口和窗口內(nèi)容。

μC／GuI提供給窗口和窗口控件的回調(diào)機(jī)制的背后，是一個(gè)事件驅(qū)動(dòng)標(biāo)志。在大多數(shù)的窗口系統(tǒng)中，不僅從用戶程序到圖形系統(tǒng)，而且還要能夠從用戶程序到圖形系統(tǒng)，并且能夠通過(guò)用戶程序提供的回調(diào)函數(shù)，返回到用戶程序。這個(gè)機(jī)制稱為回調(diào)機(jī)制。在μC／GuI中，回調(diào)機(jī)制用來(lái)在窗口管理中控制窗口的重繪操作，這使得窗口管理的有效性成為可能。

使用回調(diào)函數(shù)建立一個(gè)窗口時(shí)，必須有一個(gè)回調(diào)函數(shù)。所用的回調(diào)函數(shù)必須有如下原型：void callback(wM-MESSAGE*pMsg)。其中pMsg為指向消息的指針。回調(diào)函數(shù)執(zhí)行的功能依賴于所接收到的消息。以上原型后面一般跟著switch表達(dá)式，表達(dá)式定義不同的case表達(dá)式下不同的信息對(duì)應(yīng)的不同行為，至少要有一個(gè)重繪函數(shù)：WM-PAINT()。在工程項(xiàng)目中所有功能都是通過(guò)上述消息機(jī)制以及回調(diào)函數(shù)來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的。

3結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)μC／GUI的消息機(jī)制、回調(diào)函數(shù)作了簡(jiǎn)單介紹。實(shí)現(xiàn)了鍵盤響應(yīng)的無(wú)紙記錄儀界面，包括按鈕、列表框各種控件，見(jiàn)圖3。

圖3界面包含了無(wú)紙記錄儀中的所有控件，列表框可以實(shí)現(xiàn)上下選擇，編輯框可以實(shí)現(xiàn)輸入，按鈕可響應(yīng)外界消息。通過(guò)鍵盤的左右鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)各控件的切換，以便對(duì)某些控件進(jìn)行操作控制。