基于Linux和MiniGUI的某型指控終端人機(jī)接口設(shè)計(jì)

　　在系統(tǒng)內(nèi)部，I／0設(shè)備的存取是通過一系列的入口點(diǎn)來進(jìn)行的，字符型設(shè)備提供以下入口點(diǎn)：open，close，read，write，ioctl；它們分別對應(yīng)打開設(shè)備、關(guān)閉設(shè)備、讀設(shè)備、寫設(shè)備以及其他操作。這些入口點(diǎn)的定義是通過一個(gè)重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)file_operations來完成的。

　　鍵盤驅(qū)動程序編制的要點(diǎn)有：

　　(1)定義一個(gè)*的健值矩陣，作為輸出，按下一個(gè)按鍵，得到對應(yīng)的鍵值；

　　(2)初始化時(shí)設(shè)置所用到的I／O端口的讀／寫模式，行線為寫，列線為讀；

　　(3)定義鍵盤掃描函數(shù)scan_kbd()。它的算法是：初始化時(shí)所有的行線置低電平，如果沒有鍵按下，列線都將讀到高電平。否則，任何鍵的閉合將造成該列成為低電平。

　　(4)在read入口點(diǎn)，也就是file_operations結(jié)構(gòu)定義的read方法中，調(diào)用scan_kbd()。這樣，驅(qū)動程序就可以定時(shí)掃描幾個(gè)I／O端口，獲取鍵值，然后通過putuser發(fā)送到用戶地址空間。

　　設(shè)置I／O模式，讀／寫I／0端口的位，可以通過頭文件S3C2410．h中專門定義的宏set_gpio_ctrl，write_gpio_bit，read_gpio_bit來進(jìn)行。

　　鍵盤驅(qū)動程序經(jīng)過編譯后，可以作為一個(gè)設(shè)備文件編譯入內(nèi)核，也可以采取模塊動態(tài)加載的方式。

　　3．2 MiniGUl IAL引擎的實(shí)現(xiàn)

　　通常，MiniGUI在使用前應(yīng)針對目標(biāo)系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行配置和編譯，例如指定目標(biāo)操作系統(tǒng)、運(yùn)行模式、圖形引擎和輸入引擎、字體類型、字符集、所支持的控件類等。該課題中，因?yàn)椴扇×俗孕?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/設(shè)計(jì)">設(shè)計(jì)的鍵盤作為輸入設(shè)備，因此最重要的配置是輸入引擎(input abstract lay-er，IAL)。

　　抽象層是一組不依賴于硬件的抽象接口，其作用類似于操作系統(tǒng)的驅(qū)動程序，將底層的硬件操作與操作系統(tǒng)隔離，這樣做簡化了在不同平臺上移植的難度。開發(fā)特定的鍵盤輸入，主要是完成兩部分工作：鍵盤驅(qū)動程序設(shè)計(jì)和鍵盤輸入引擎開發(fā)。前者負(fù)責(zé)從鍵盤接收原始輸入事件和數(shù)據(jù)，后者負(fù)責(zé)將原始的輸入事件和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成MiniGUl抽象的鍵盤事件和數(shù)據(jù)。

　　在代碼實(shí)現(xiàn)上，MiniGUI通過INPUT數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示輸入引擎。該結(jié)構(gòu)中指定了若干函數(shù)指針，編寫特定的輸入引擎，主要就是編碼實(shí)現(xiàn)INPUT結(jié)構(gòu)中的各個(gè)函數(shù)。新的IAL引擎編寫完成后，應(yīng)加入MiniGUI進(jìn)行配置，然后對MiniGUI進(jìn)行編譯。在工程實(shí)踐中，一種比較簡便的方法是對MiniGUI已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的引擎進(jìn)行修改。

　　3．3 圖形界面設(shè)計(jì)

　　MiniGUI是一個(gè)圖形用戶界面支持系統(tǒng)，通常的GUI編程概念均適用于MiniGUI編程，如窗口和事件驅(qū)動編程等。嵌入式系統(tǒng)完成的功能一般比較單一，對于該系統(tǒng)而言，重點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)人機(jī)接口部分，因此只需要輪詢用戶的按鍵輸入即可。如圖2所示。

　　MiniGUI中有三種窗口類型：主窗口、對話框和控件窗口。每一個(gè)MiniGUI應(yīng)用程序一般都要創(chuàng)建一個(gè)主窗口，作為應(yīng)用程序的主界面或開始界面。MiniGUI包含有許多控件類，如靜態(tài)框、按鈕、列表框、編輯框、進(jìn)度條等，這些控件類可以實(shí)現(xiàn)和Windows標(biāo)準(zhǔn)控件類似的效果。