基于LPC2478的網(wǎng)絡(luò)型電能質(zhì)量監(jiān)測裝置人機交互功能研發(fā)

2. 2 μC/GUI 的移植

μC /GUI 是一種用于嵌入式應(yīng)用的圖形支持軟件，它被設(shè)計用于為任何一個圖形LCD 的應(yīng)用提供一個有效的不依賴于處理器和LCD 控制器的圖形用戶接口。μC /GUI 的軟件體系模塊結(jié)構(gòu)如圖4 所示。移植的過程具體可以分為以下幾步:按照需要，定制自己的開發(fā)環(huán)境;修改配置文件;編寫硬件接口函數(shù)及LCD 驅(qū)動函數(shù);編譯、鏈接、調(diào)試例子程序。其中又以修改配置文件，編寫硬件接口函數(shù)及LCD 驅(qū)動函數(shù)最為主要。

μC/GUI 的分層模塊結(jié)構(gòu)

圖4 μC/GUI 的分層模塊結(jié)構(gòu)。

(1) 對LCDConf. h 的修改。LCDConf. h 文件中包含的宏定義主要是LCD 宏和LCD 控制宏，用于定義所使用的LCD 的像素尺寸和所選擇的功能，以及如何對LCD 控制器進行訪問。在裝置中為：

#define LCD_XSIZE (640)

#define LCD_YSIZE (480)

#define LCD_BITSPERPIXEL (16)

(2) 對GUICong. h 的修改。對GUICong. h文件進行修改就是對μC /GUI 相應(yīng)的功能進行裁減。通過對這個文件的修改，可以決定圖形接口是否支持操作系統(tǒng)，是否采用內(nèi)存設(shè)備，是否采用窗口管理器等。在裝置中為：

#define GUI_OS (1)

#define GUI_SUPPORT_TOUCH (0)

#define GUI_SUPPORT_MEMDEV1

#define GUI_WINSUPPORT 1

(3) LCD 驅(qū)動程序。根據(jù)本文所采用的液晶AT056TN52 的數(shù)據(jù)手冊，編寫對應(yīng)的LCD 驅(qū)動程序， 在GUI_LCDDriver 文件夾中的LCDDummy. c文件中，有一個函數(shù)的修改，它就是LCD_L0_SetPixelIndex( ) 函數(shù)。在這個函數(shù)中需要根據(jù)具體的硬件寫出一個在指定位置顯示一個指定像素值的語句，因為本次移植所用的外部SDRAM 為LCD 所分配的顯示緩存起始地址為0xA0000000，因此，這個語句在裝置中為：

* (0xA0000000 + (640 × 2 × y + x × 2)) = PixelIndex

除此之外，還有幾個函數(shù)需要改寫，它們都可以通過調(diào)用LCD_L0_SetPixelIndex( ) 函數(shù)實現(xiàn)。

主要是以下幾個函數(shù)：

LCD_L0_Init(); / /初始化顯示屏

LCD_L0_ReInit(); / /重新初始化LCD

LCD_L0_Off(); / /關(guān)閉LCD

LCD_L0_On(); / /開啟LCD

LCD_L0_DrawBitmap(); / /通用繪制位圖函數(shù)

LCD_L0_DrawHLine(); / /繪制一條水平線

LCD_L0_DrawVLine(); / /繪制一條垂直線

LCD_L0_FillRect(); / /填充一個矩形區(qū)域

LCD_L0_XorPixel(); / /反轉(zhuǎn)一個像素

2. 3 人機交互界面程序的編寫

在工業(yè)上應(yīng)用的一些圖形界面并不需要多么復(fù)雜，而是需要顯示一些簡潔實用的功能界面，μC /GUI 的優(yōu)勢從而也能得到發(fā)揮。該裝置的人機交互程序結(jié)構(gòu)如圖5 所示。在移植成功μC /OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)和μC /GUI 圖形界面系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，裝置人機交互界面程序的編寫會很方便。

人機交互程序結(jié)構(gòu)示意圖

圖5 人機交互程序結(jié)構(gòu)示意圖。

鍵盤輸入部分，本裝置采取的是I /O 中斷方式，LPC2478 的GPIO 端口0 和端口2 的每根引腳都可以產(chǎn)生中斷信號。每個中斷信號可編程設(shè)置為上升沿觸發(fā)、下降沿觸發(fā)或脈沖觸發(fā)。GPIO 中斷信號與VIC 的外部中斷3 共享同一個中斷通道。該裝置使用6 個按鍵，分別連接到GPIO 端口0 中的6 根引腳。設(shè)置GPIO 對應(yīng)引腳的中斷為下降沿觸發(fā)。當按鍵按下時，對應(yīng)的引腳上產(chǎn)生一個下降沿觸發(fā)GPIO 中斷，在中斷處理程序中讀取GPIO 下降沿中斷狀態(tài)寄存器的值，可以判斷出按鍵按下，從而進行對應(yīng)的處理。

編寫液晶顯示部分程序之前，必須對各個任務(wù)的優(yōu)先級進行合理的分配，本裝置的顯示界面主要包括實時時間顯示任務(wù)，三級菜單顯示任務(wù)和各個具體顯示任務(wù)或設(shè)置任務(wù)。任務(wù)優(yōu)先級的分配上，實時時間顯示的任務(wù)優(yōu)先級最低;具體顯示或設(shè)置任務(wù)的優(yōu)先級要低于菜單顯示任務(wù);下級菜單顯示的任務(wù)優(yōu)先級要低于上級菜單顯示的任務(wù)優(yōu)先級。

功能顯示菜單任務(wù)的觸發(fā)條件有:① 上級菜單顯示任務(wù)中的確定鍵;② 下級菜單顯示任務(wù)中的返回鍵。需要注意的是返回上級菜單需要使用喚醒函數(shù)OSTaskResume(N)，如果是從下級菜單返回，則需要把下級菜單的圖像用背景圖像覆蓋。