當(dāng)前位置:首頁 > 嵌入式 > 嵌入式教程
[導(dǎo)讀]嵌入式圖形系統(tǒng)μc/GUI的移植和開發(fā)

摘要
  嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)已成為新的行業(yè)熱點(diǎn),而嵌入式圖形系統(tǒng)的開發(fā)近年來隨著嵌入式系統(tǒng)的深入而不斷推陳出新。本文首先概述嵌入式系統(tǒng)及其嵌入式圖形系統(tǒng)gui的現(xiàn)狀,然后具體描述μc/GUI圖形系統(tǒng)和其移植重點(diǎn)、程序開發(fā)以及和其他圖形系統(tǒng)比較優(yōu)缺點(diǎn)。

  gui 在嵌入式系統(tǒng)或?qū)崟r系統(tǒng)中的地位

  越來越多的市場需求數(shù)據(jù)顯示,包括 pda、娛樂消費(fèi)電子、機(jī)頂盒、dvd等影音設(shè)備、wap 手機(jī)等高端電子產(chǎn)品得到廣泛應(yīng)用,原先僅在軍工、工業(yè)控制等領(lǐng)域中使用的gui圖形系統(tǒng),受到越來越多的關(guān)注。

  對于輕量級 gui 的系統(tǒng)而言,對 gui 的要求相對較低,如傳統(tǒng)51類型單片機(jī)這類系統(tǒng)一般不希望建立在龐大累贅的、非常消耗系統(tǒng)資源的操作系統(tǒng)和 gui 之上,如 windows 或 x window。目前此類系統(tǒng)都直接使用原有編程手段,采用比較簡單的手法實現(xiàn) gui。對于太過龐大和臃腫的gui系統(tǒng)而言,μc/gui這類可運(yùn)用于此類資源較緊張的輕型 gui 的需求更加突出。

  μc/gui簡介及其配制

  μc/gui是美國micrium公司出品的一款針對嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)秀圖形軟件。它是為任何使用lcd圖形顯示的應(yīng)用提供高效的獨(dú)立于處理器及l(fā)cd控制器而設(shè)計的圖形用戶接口,它適用單任務(wù)或是多任務(wù)系統(tǒng)環(huán)境。架構(gòu)基于模塊化設(shè)計,由不同的模塊中的不同層組成。包括液晶驅(qū)動模塊,內(nèi)存設(shè)備模塊,窗口系統(tǒng)模塊,窗口控件模塊,反鋸齒模塊和觸摸屏及外圍模塊。其主要特性包括豐富圖形庫,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,多種常見圖像文件支持,鼠標(biāo)、觸摸屏支持,靈活自由配制等特性。


  圖1 μc/gui模塊及開發(fā)套件

  在開發(fā)套件上,μc/gui提供眾多工具輔助開發(fā),包括位圖轉(zhuǎn)換器,字體轉(zhuǎn)換器,μc/gui viewer和非常完善的基于pc平臺的模擬器,如圖1所示,其中μc/gui核心模塊和lcd驅(qū)動模塊是必須的,其他均是可配置可選擇模塊。由于μc/gui并非針對某一平臺而設(shè)計,它可以運(yùn)行于所有支持ansi c的平臺上,所以在pc上調(diào)試成功的應(yīng)用程序可以原封不動的移植到平臺上,避免繁瑣的片上調(diào)試過程。

  μc/gui可以在任何的cpu上運(yùn)行, 能夠適應(yīng)絕大多數(shù)的使用黑白或彩色lcd的應(yīng)用,它提供非常好的允許處理灰度的顏色管理。還提供一個可擴(kuò)展的2d圖形庫及占用極少ram的窗口管理體系。在μc/gui的最初典型配制可包括是否需要操作系統(tǒng)支持,是否需要內(nèi)存設(shè)備支持,是否需要窗口支持,是否需要抗鋸齒支持等眾多選項,這對于gui的定制和gui的體積是非常重要的。小型系統(tǒng)需求ram100bytes,堆棧500bytes,rom10kbytes,完全滿足資源非常緊張的系統(tǒng)之中。

  mc/gui移植重點(diǎn)和應(yīng)用程序開發(fā)

  (1) 首先定義guiconf.h和lcdconf.h這兩個文件,前者是μc/gui功能模塊和動態(tài)存儲空間(用于內(nèi)存設(shè)備和窗口對象)大小,默認(rèn)字體設(shè)置等基本gui預(yù)定義控制的定義。后者lcdconf.h為lcd大小,控制器類別,總線寬度,顏色選取等lcd參數(shù)控制文件。gui/core/lcd_confdefaults.h文件內(nèi)可以找到所有囊括lcd配制默認(rèn)選項,包括lcd屏個數(shù),控制器個數(shù) ,調(diào)色板,屏幕反向設(shè)置等眾多配制選項。如果配備觸摸屏可以通過guitouchconf.h進(jìn)行配制,根據(jù)觸摸屏及其控制芯片編制以下幾個函數(shù)

  void touch_x_activatex (void);// 準(zhǔn)備y軸數(shù)據(jù)測量

  void touch_x_activatey (void);// 準(zhǔn)備x軸數(shù)據(jù)測量

  int touch_x_measurex(void); // 根據(jù)ad轉(zhuǎn)換結(jié)果返回x的值

  int touch_x_measurey(void); // 根據(jù)ad轉(zhuǎn)換結(jié)果返回y的值

  以上幾個函數(shù)在gui_touch_exec()會被調(diào)用。

  (2) 對于lcd自帶控制器類別的液晶屏,通過lcdconf.h中的總線接口和寄存器接口進(jìn)行硬件接口的配制和定義。對于片上集成lcd控制器平臺而言,通過對片內(nèi)lcd控制器寄存器的設(shè)置來配制lcd接口信號。在一般的lcd中需要配制的lcd接口信號包括vframe幀同步信號,vline線同步脈沖信號,vclk象素時鐘信號,vm信號和數(shù)據(jù)位不等的象素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出信號。[!--empirenews.page--]

(3) lcd驅(qū)動編程的實質(zhì)是液晶屏上的點(diǎn)對應(yīng)的顯存編程,最底層調(diào)用函數(shù)為畫點(diǎn)函數(shù),用戶可根據(jù)自身平臺情況根據(jù)總線接口和寄存器接口或者lcd控制器寄存器進(jìn)行操作。_setpixel(),_getpixel(),xorpixel()為最底層直接對顯存操作函數(shù)。mc/gui提供部分控制器驅(qū)動,文件為gui/lcddriver/lcdslin.c,如sed1335,t6963等簡單lcd控制器。核心函數(shù)為lcd_write(). _setpixel()調(diào)用lcd_write()寫顯存。


  (4) 在samplegui_x文件夾內(nèi)包括有與硬件聯(lián)系緊密的文件,包括gui_x.c,gui_x_embos.c, gui_x_ucos.c等文件, gui_x.c包括大部分與硬件的關(guān)聯(lián)函數(shù),如定時器的初始化和觸摸屏相關(guān)函數(shù)。mc/gui與操作系統(tǒng)掛接的核心是定時器的設(shè)置和掛接。μc/GUI是通過延時函數(shù)gui_delay()調(diào)用gui_x_delay,再調(diào)用gui_exec()處理窗口部件中的回調(diào)函數(shù)進(jìn)行重繪。在任何一款嵌入式操作系統(tǒng)中都需要定時器的心臟跳動作用,支持os的μc/gui可以通過定時器的設(shè)置達(dá)到嵌入式操作系統(tǒng)和圖形系統(tǒng)的實時和同步操作。在gui_x_ucos.c中通過μc/os中的延時程序同μc/gui掛接實現(xiàn)整合。


  圖2 μc/gui軟件結(jié)構(gòu)圖

  (5) 經(jīng)過移植之后,gui應(yīng)用程序開發(fā)通過μc/gui而變得非常容易,在調(diào)用gui_init()后,用戶可以根據(jù)需要正確配制μc/gui后,可使用其強(qiáng)大的庫函數(shù)和豐富的gui資源進(jìn)行編程。在gui編程過程中,可以打開抗鋸齒功能減小圖形失真,得到高質(zhì)量的圖形和字體效果。采用內(nèi)存設(shè)備能有效克服閃爍現(xiàn)象,獲得更快的顯示速度,但它和抗鋸齒功能一樣需要額外的內(nèi)存開銷。

  μc/gui和其他圖形系統(tǒng)的比較

  (1) μc/gui優(yōu)勢在于其體積小,配制性強(qiáng),運(yùn)用領(lǐng)域非常之廣泛。相對于眾多嵌入式圖形系統(tǒng),如microwindows/nanox, opengui, qt/embedded, minigui等,只要滿足ram100bytes,堆棧500bytes,rom10kbytes的小型系統(tǒng)中都可以運(yùn)行μc/gui,而這個需求是其他圖形系統(tǒng)所不及的,可以廣泛運(yùn)用到國內(nèi)已經(jīng)運(yùn)用非常成熟的單片機(jī)系統(tǒng)內(nèi),增強(qiáng)系統(tǒng)性能。在資源豐富的大型系統(tǒng)中,也只需要ram2-6kb,堆棧1200bytes,rom30-60kb就可以滿足mc/gui的各種功能。對比于其他圖形系統(tǒng)最少幾百k,動輒上m的系統(tǒng)而言是非常有優(yōu)勢的。其眾多的配制,滿足不同需求用戶需要,方便靈活小巧,實用性大大增強(qiáng)。

  (2) 平臺的廣泛性,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,其適應(yīng)性非常強(qiáng),相對于眾多具有軟硬件針對性的圖形系統(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)動模塊,移植簡單方便。代碼量相對較小,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性需求。

  結(jié)語

  本文著重介紹了μc/gui和其移植方法,作為一個面向嵌入式系統(tǒng)的圖形用戶界面支持系統(tǒng),μc/gui系統(tǒng)需求、執(zhí)行效率、可定制方面非常出色,體積小,移植方便,程序適應(yīng)平臺廣泛,在嵌入式系統(tǒng)研發(fā)過程中大大簡化了圖形系統(tǒng)開發(fā)的周期和難度,具有很高的實用價值。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關(guān)鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險,如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉