3.嵌入式GUI研究

3.1基于嵌入式Linux的GUI系統(tǒng)底層實現(xiàn)基礎(chǔ)

一個能夠兼容多硬件平臺的嵌入式GUI系統(tǒng)，應(yīng)至少抽象出兩類設(shè)備：基于圖形顯示設(shè)備(如VGA卡)的圖形抽象層 GAL(Graphic Abstract Layer)和基于輸入設(shè)備(如鍵盤，觸摸屏等)的輸入抽象層 IAL(Input Abstract Layer)[3]。抽象層的概念類似Linux內(nèi)核虛擬文件系統(tǒng)的概念，它定義了一組不依賴于任何特殊硬件的抽象接口，所有頂層的圖形操作和輸入處理都建立在抽象接口上，而用于實現(xiàn)該抽象接口的底層代碼稱為“圖形引擎”或“輸入引擎”，類似操作系統(tǒng)中的驅(qū)動程序，這實際是一種面向?qū)ο蟮某绦蚪Y(jié)構(gòu)。利用該抽象接口，嵌入式GUI可以非常方便的移植到其他POSIX系統(tǒng)上，只需要根據(jù)抽象層接口實現(xiàn)新的引擎即可。

3.2嵌入式GUI基本性能需求

嵌入式GUI應(yīng)在基于操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，為用戶提供豐富的圖形編程接口，使其能夠方便快速的編制界面友好的應(yīng)用程序。

GUI模塊的性能指標(biāo)為單位時間實例化個數(shù)，如下所列：

基本圖形繪制速度，即點、線、框、塊、圓、弧、橢圓等圖形單元繪制速度。在顯示設(shè)備可見范圍內(nèi)任意位置產(chǎn)生隨機大小的基本圖形。量化指標(biāo)為單位時間內(nèi)繪制的個數(shù)，并以較長測試時間中取得的單位時間平均值為準(zhǔn)。

窗口創(chuàng)建速度。在顯示設(shè)備可見范圍內(nèi)任意位置創(chuàng)建隨機大小的窗口。量化指標(biāo)為單位時間內(nèi)成功創(chuàng)建及繪制完畢的窗口個數(shù)，并以較長測試時間中取單位時間平均值為準(zhǔn)。

控件創(chuàng)建速度。在顯示設(shè)備可見范圍內(nèi)任意位置創(chuàng)建隨機大小、包含隨機內(nèi)容的窗口。量化指標(biāo)為單位時間內(nèi)成功創(chuàng)建及繪制完畢的控件個數(shù)，并以較長測試時間中取單位時間平均值為準(zhǔn)。

事件驅(qū)動機制反應(yīng)速度。針對窗口及不同控件的典型事件及耗時事件，測試其完成時間。窗口及控件的大小、復(fù)雜程度隨機產(chǎn)生。量化指標(biāo)為單位時間內(nèi)成功處理完畢的事件數(shù)，并以較長測試時間中取單位時間平均值為準(zhǔn)。

3.3輸入引擎移植

在基于Linux的嵌入式系統(tǒng)中，輸入設(shè)備可能只有觸摸屏和為數(shù)不多的按鍵，相對圖形引擎來說，輸入設(shè)備的處理沒有統(tǒng)一接口，在此情況下，提供一個抽象的輸入層，顯得尤為重要。

這里我們參考MiniGUI，并結(jié)合實際工程機械控制系統(tǒng)來實現(xiàn)輸入引擎的移植工作。MiniGUI簡單可分為三層，最頂層為API，即編程接口;中間層是 MiniGUI的核心層，其中包括了窗口系統(tǒng)必不可少的各個模塊，如消息事件處理模塊、圖形設(shè)備接口等;而最底層則是GAL和IAL。

該實際工程機械控制系統(tǒng)擬采用觸摸屏作為主要的輸入設(shè)備，需要編寫自己的輸入引擎。首先定義一個結(jié)構(gòu)體用來從觸摸屏設(shè)備(/dev/ts)中接受數(shù)據(jù),結(jié)構(gòu)體定義如下：

typedef struct

{

unsigned short b; //觸摸屏狀態(tài)(是否被點擊)

unsigned short x; //觸摸屏x坐標(biāo)

unsigned short y; //觸摸屏y坐標(biāo)

unsigned short pad; //32位填充域，無實際意義

} POS;

接下來定義輸入引擎的初始化函數(shù),該函數(shù)打開觸摸屏設(shè)備文件：/dev/ts，類似PC上的/dev/psaux設(shè)備。在成功打開設(shè)備文件后，該函數(shù)通過 mouse_getxy和mouse_getbutton等函數(shù)將獲得的狀態(tài)信息通過INPUT結(jié)構(gòu)體傳遞給GUI應(yīng)用程序。

BOOl InitPADInput (INPUT*input,const char*mdev,const char*mtype)

{

ts = open(“/dev/ts”, O_RDONLY);

if (ts0) {

fprintf (stderr, “PAD:Can not open touch screen! ”);

return FALSE;

}

……

input->get_mouse_xy=mouse_getxy;

input->get_mouse_button=mouse_getbutton;

……

}

static void mouse_getxy(int* x, int* y)

{

*x=mousex;

*y=mousey;

}

static int mouse_getbutton(void)

{

return pos.b;

}