基于uc/os-ii的嵌入式GUI研究與應(yīng)用

1． 引言　　人機(jī)界面是嵌入式系統(tǒng)的重要組成部分，當(dāng)前比較流行的gui主要有：nano-x,microwindows,　　minigui,qt/embedded,opengui等，普遍采用客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，多線程概念，主要用于嵌入式linux系統(tǒng)中。uc/os-ii是一個(gè)簡(jiǎn)單、高效的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核，憑借其源代碼開(kāi)放，系統(tǒng)內(nèi)核可剪裁等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用到各種嵌入式系統(tǒng)中。但是，uc/os-ii只是一個(gè)實(shí)時(shí)多任務(wù)內(nèi)核，不具有現(xiàn)代操作系統(tǒng)的線程，客戶/服務(wù)器機(jī)制，上述gui不能方便的運(yùn)行在uc/os-ii上。　　uc/gui是一個(gè)源代碼開(kāi)放的gui，可以實(shí)現(xiàn)windows風(fēng)格的圖形界面。微型是其最大的特點(diǎn)，占用很小的系統(tǒng)資源，易于移植，功能強(qiáng)大[1]；可以運(yùn)行在uc/os-ii操作系統(tǒng)中；采用了100%的ansi c編寫，可以應(yīng)用于任何lcd和cpu中；加上其源代碼開(kāi)放的特點(diǎn)，使用起來(lái)非常靈活。2． 系統(tǒng)組成　　系統(tǒng)是基于三星的s3c44b0x， 1mb的flash：sst39vf160，8mb的sdram：hy57v641620；使用了casio公司320×240象素stn偽彩色lcd，輸入使用4線電阻式觸摸屏，操作系統(tǒng)為uc/os-ii ，編譯器使用arm公司ads1.2；根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)了兩路a/d轉(zhuǎn)換電路、一路d/a轉(zhuǎn)換電路。

3． uc/gui的移植　　在進(jìn)行移植之前首先要了解uc/gui的組織結(jié)構(gòu)。uc/gui是以ansi c源碼包的形式提供的，由config和gui兩個(gè)目錄組成： config
包含了對(duì)uc/gui進(jìn)行配置的文件

gui/convertmono
使用黑白顯示設(shè)備時(shí)，所要使用的灰度轉(zhuǎn)換函數(shù)

gui/convertcolor
使用彩色顯示設(shè)備時(shí)，所要使用的彩色轉(zhuǎn)換函數(shù)

gui/core
uc/gui核心代碼

gui/font
uc/gui與字體相關(guān)的代碼文件

gui/memdev
內(nèi)存設(shè)備支持文件代碼

gui/lcddriver
lcd驅(qū)動(dòng)文件代碼

gui/touch
支持觸摸屏輸入的文件代碼

gui/widget
控件代碼，包括編輯框、列表框、按鈕、選擇框等

gui/wm
　　config目錄下包含了lcdconf.h，guitouchconf.h和guiconf.h三個(gè)文件用來(lái)對(duì)具體使用的lcd驅(qū)動(dòng)程序、觸摸屏驅(qū)動(dòng)程序和uc/gui進(jìn)行配置。　　uc/gui的移植過(guò)程主要是對(duì)config目錄下三個(gè)文件的修改，以及進(jìn)行觸摸屏和lcd驅(qū)動(dòng)程序的編寫[2]。3.1觸摸屏的移植　　在使用觸摸屏之前必須將config目錄下guiconf.h中的gui_support_touch設(shè)置為 1，由于項(xiàng)目中使用了操作系統(tǒng)所以同時(shí)將gui_os也設(shè)置為 1。觸摸屏觸點(diǎn)位置的獲得是通過(guò)調(diào)用gui/core/目錄中g(shù)ui_touch_driveranalog.c文件中的 gui_touch_exec( )函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，對(duì)該函數(shù)進(jìn)行修改后的偽代碼如下：void gui_touch_exec(void){讀取觸點(diǎn)在觸摸屏上（x, y）點(diǎn)實(shí)際坐標(biāo)值；進(jìn)行實(shí)際坐標(biāo)值到邏輯坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換；調(diào)用gui_touch_storestate(x, y)保存邏輯坐標(biāo)值；}　　系統(tǒng)為了實(shí)時(shí)得到觸點(diǎn)坐標(biāo)，就要不斷調(diào)用gui_touch_exec( )函數(shù)。因此需要在uc/os-ii操作系統(tǒng)中建立一個(gè)單獨(dú)的任務(wù)對(duì)該函數(shù)進(jìn)行調(diào)用，這樣可以保證觸摸屏任務(wù)的實(shí)時(shí)響應(yīng)。實(shí)現(xiàn)方式如下：void task_touch(void*id){ //建立觸摸屏任務(wù) while(1){ gui_touch_exec(); //調(diào)用此函數(shù) ostimedly(1); } //延時(shí)一個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍 }3.2 液晶屏的移植　　lcd的移植與具體使用的lcd有關(guān)，并且相同的lcd可以有不同的顯示模式，這些都影響相關(guān)配置文件的修改。本系統(tǒng)使用的是casio公司320×240象素stn偽彩色lcd，s3c44b0x中的lcd控制器與lcd的連接方式為8位單掃描方式，顯示模式為彩色顯示。配置的參數(shù)包含在lcdconf.h文件中，修改后的參數(shù)如下：#define lcd_xsize 320 //x,y大小#define lcd_ysize 240#define lcdcolor //定義顯示模式#define lcd_bitsperpixel 8 //每個(gè)象素點(diǎn)的位數(shù) #define lcd_swap_rb 1 //是否交換藍(lán)色分量和紅色分量#define lcd_fixedpalette 332 //調(diào)色板模式，本例使用3紅，3綠，2藍(lán)#define lcd_max_log_colors (256) //最大的邏輯顏色數(shù)以上是對(duì)lcd各配置參數(shù)的修改，接下來(lái)將完成lcd驅(qū)動(dòng)api函數(shù)。其偽代碼如下： u32 buffer[lcd_ysize][ lcd_xsize/4] //定義顯存, 對(duì)顯存操作直接反映到lcd上 int lcd_l0_init(void){ // lcd初始化函數(shù)關(guān)閉lcd；設(shè)定s3c44b0x lcd控制寄存器；打開(kāi)lcd；return 0;} void lcd_setpixel(buffer, x, y, color) //畫象素點(diǎn)函數(shù)buffer[(y)][(x)/4]=((buffer[(y)][(x)/4]&(~(0xff000000>>((x)%4)*8)))|( (c)<<((4-1-((x)%4))*8) ));　　另外，在uc/os-ii操作系統(tǒng)中也需要建立一個(gè)單獨(dú)的任務(wù)對(duì)gui_exec()函數(shù)進(jìn)行調(diào)用，以保證屏幕的及時(shí)刷新，給此屏幕刷新任務(wù)分配一個(gè)盡