嵌入式linux界面开发,基于嵌入式Linux平台实现GUI系统的设计方案

描述

嵌入式图形用户界面( GUI, Graphic UserInterface)系统作为嵌入式系统中的一大关键技术，为用户提供设备的控制接口，其性能的好坏，界面的美观程度，影响着用户对产品的购买意愿和使用感受。

当前嵌入式系统中GUI 的实现方式主要有两种：一是采用现有的GUI 库；第二种是开发商基于嵌入式操作系统设计特有的GUI 系统。采用第1种方式一般要对通用GUI 库进行剪裁和个性化定制，也往往要支出额外的成本来获得软件授权。相对而言，第2 种方法实现的GUI 占用资源较小、容易满足嵌入式系统的实时性和个性化需求。

本文采用第2 种方式，在嵌入式Linux下使用C 语言实现了一个界面美观、轻量级、占用资源少、执行效率高的图形用户界面系统SKY-GUI.本文的结构如下：第1 部分介绍SKY-GUI 的基本结构；第2部分给出具体的模块设计；第3 部分给出其实验和测试结果；最后总结。

1 SKY-GUI 基本结构

SKY-GUI 系统的功能主要有以下四点：

(1)接收各种输入设备的输入。

(2)建立消息循环，将设备的输入翻译为抽象的事件。

(3)建立窗口和控件对象系统，组织好各个抽象模块的关系，处理各种GUI 事件。

(4)将GUI 对象通过具体形状显示在屏幕上，通过动画将系统的状态变化呈现给用户。

基于这样的设计目标，SKY-GUI 结构如图1 所示。

图1 SKY-GUI 的整体架构

它主要由输入抽象层、显示抽象层、事件系统和窗口系统四大部分组成。输入抽象层管理所有的输入设备，将用户的操作转化成消息送入事件系统。

显示抽象层操作显示设备，提供给窗口系统绘画、贴图、显示字体接口。事件系统为窗口系统提供消息获取、存储和处理的机制。窗口系统是SKY-GUI 的核心，定义了各种控件和窗口，描述它们之间的逻辑关系和消息循环关系。下面将分别对这四大组成部分的设计进行介绍。

2 SKY-GUI 模块设计

2. 1 输入抽象层

输入抽象层为各种输入设备对事件系统的输入接口，它是一个单独的线程，其流程如图2 所示。

图2 输入抽象层流程。

输入抽象层首先对GUI 所需的各种输入设备初始化，而后等待各个设备的输入。当接到设备输入，就把用户对设备的操作翻译成消息，送至事件系统最底层消息队列(在异2. 3. 2 详细讨论)中。

设备输入的翻译过程根据具体的输入设备而定。对于键盘，只要将其键值和该键的状态封成消息。对于鼠标，除了要记录其按键状态，还要根据鼠标当前的位置和屏幕的大小将输入的