【正文】 人員對性能的要求 2. 將對操作人員的技能要求、知識要求和訓(xùn)練時間要求降到最低 3. 達(dá)到人與設(shè)備、軟件組合的可靠性 4. 在系統(tǒng)中和系統(tǒng)時間逐步建立一種設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 顯然在性能要求和可靠性方面，嵌入式 GUI的要求更加強(qiáng)烈。 2．提供信息豐富的反饋 。應(yīng)當(dāng)盡可能地設(shè)計(jì)不讓用戶犯嚴(yán)重錯誤的系統(tǒng)。 近年來，由于 Linux的廣泛發(fā)展和其本身 的源碼開放，高效率以及出色的網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)點(diǎn)， 使得 Linux成為了開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的首選平臺。因此很多嵌入式系統(tǒng)需要自己特定的嵌入式 GUI。 在本程序的開發(fā)中采用第三中方法來開發(fā)，使用日益成熟成熟的 MiniGUI系統(tǒng)西北大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 4 作為開發(fā)軟件，因?yàn)樗?遵循 GPL條款 ， 穩(wěn)定性好，可靠性強(qiáng)，它本身就是為中小型界面而量身定做的，相當(dāng)小巧，并且有現(xiàn)存的的開放源碼的嵌入式 GUI利用， 可以讓開發(fā) 者 集中精力開發(fā)自己的應(yīng)用程序。但比 Windows CE，嵌入式 Linux的圖形操作功能相對較弱。目前基于 Linux的嵌入式 GUI產(chǎn)品并不是很多，而且由于各種嵌入式平臺巨大的差異性，在嵌入式 GUI領(lǐng)域也不大可能產(chǎn)生像在 Pc機(jī)領(lǐng)域Windows一支獨(dú)秀的局面，因此對于 GUI的開發(fā)具有十分廣闊的市場前景，將會大大促進(jìn)嵌入式 GUI的發(fā)展。 嵌入式 GUI構(gòu)成通常由 3個基本層次組成：顯示模型、窗口模型和用戶模型。 MiniGUI采用了類 Windows32的 API接口，實(shí)現(xiàn)了簡化的類 Windows 98風(fēng)格的圖形用戶界面。 (1)提供了完備的多窗口機(jī)制和消息傳遞機(jī)制； (2)對話框和消息框支持； (3)提供常用的控件類，包括文本框、按鈕、編輯框、列表框等； (4)界面皮膚支持．用戶可以通過皮膚支持獲得外觀非常華麗的圖形界面； (5)BMP， GIF， JPEG等常見圖像文件的支持； (6)小巧，包含全部功能的庫文件為 300 kB左右； (7)可配置，可根據(jù)項(xiàng)目需求進(jìn)行定制配置和編譯； (8)可移植性好。 MiniGU1支持庫： 300K ～ 400K(由編譯選項(xiàng) 確定 ) 如果不需要某些特征．系統(tǒng)容量還可以更少。 西北大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 7 圖 31 MiniGUI的體系結(jié)構(gòu) 4Linux操作系 統(tǒng) 概述 的背景介紹 Linux操作系統(tǒng)于 1991年由赫爾辛基大學(xué)的 Linus Torvalds設(shè)計(jì)。但不允許在不提供修改了源碼的情況下發(fā)布軟件。現(xiàn)在最新的一個開發(fā)趨勢就是裁減 Linux內(nèi)核以適應(yīng)嵌入式系統(tǒng)的需求。由于 Linux的源碼公開性以及支持現(xiàn)代處理器的特定結(jié)構(gòu)．使它又開 辟了一條通向?qū)崟r操作系統(tǒng)的光明大道。支持特定處理器結(jié)構(gòu)的內(nèi)核編譯器以及用戶摸API MiniGUI 核心 GAL IAL Pthread 輸入法 虛擬控制臺 控件類管理 控件 對話框 光標(biāo) timer 菜單 caret 窗口 事件 消息 GDI 資源 內(nèi)存管理 區(qū)域管理雜項(xiàng) 西北大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 式的應(yīng)用庫也不斷被包含在新的發(fā)行版本內(nèi)。在開發(fā)基于 Linux的應(yīng)用程序時．使用基于 Linux的主機(jī)開發(fā)平臺的 優(yōu)點(diǎn)在于，一般情況下， 對于應(yīng)用程序的主要部分必須在建立目標(biāo)硬件設(shè)備時建立和測試。全球很多國家 (如新加坡、德國 )已表明有計(jì)劃將服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)由 Windows轉(zhuǎn)向 Linux架構(gòu)。根據(jù)調(diào)查顯示，采用了 Linux的企業(yè)有超過 90％愿意繼續(xù)使用 Linux或者加大 Linux方面的投資。目前，除了 IBM宣布全線產(chǎn)品支持 Linux之外，還有 HP、 SUN等公司也都把發(fā)展 Linux作為公司的重要戰(zhàn)略之一。就企業(yè)級應(yīng)用而言．從第一個企業(yè)級應(yīng)用黑龍江郵政的電子化支局建設(shè)開始， Linux在企業(yè)級的應(yīng)用方面開始占領(lǐng)一些非關(guān)鍵行業(yè)及非核心業(yè)務(wù)領(lǐng)域。 的技術(shù)優(yōu)勢 與 Windows相比． Linux在穩(wěn)定性、可靠性方面的優(yōu)勢使其在近幾年得到了迅速的發(fā)展，從當(dāng)初的興趣小組、社區(qū)的形勢發(fā)展的今天的企業(yè)推進(jìn)。用戶不必在發(fā)現(xiàn)漏洞之后．仍要等待軟件廠商修改自己封閉的代碼后再發(fā)布補(bǔ)丁，而將服務(wù)器暴露在危險(xiǎn)之中。選擇 Linux系統(tǒng)還有一個很重要的的原因還在于成本?，F(xiàn)在， Linux廠商針對系統(tǒng)漏洞發(fā)布補(bǔ)丁的反應(yīng)速度還稍嫌不夠。由于 Linux發(fā)行的套件很多．各個產(chǎn)品的細(xì)節(jié)有所不同，所以，經(jīng)?？赡軙龅皆贚inux操作系統(tǒng)之間應(yīng)用 軟件無法正常工作的問題。 Linux的發(fā)展受硬件影響很大， Linux廠商未來到底是依附于硬件廠商．還是獨(dú)立出來、讓其他的軟硬件來支持這個平臺 ?選擇一個合理的商業(yè)模式成為現(xiàn)在 Linux廠商面臨的問題。 Linux擁有很多的優(yōu)良特性非常適合于嵌入式開發(fā)：開放源碼，擁有豐富的 軟件資源；健壯、強(qiáng)大的內(nèi)核；支持多種體系結(jié)構(gòu)，包括 x8 AI1M、 MIPS等幾乎所有主流的 CPU；完善的網(wǎng)絡(luò)通信、圖形和文件管理機(jī)制；支持大量的周邊硬件設(shè)備，驅(qū)動豐富；大小功能均可定制，充分滿足嵌入式設(shè)備可定制的要求。其相應(yīng)的版本號如下： Linux 操作系統(tǒng)的版本為 RedHat 。 由于本次工作只做 LMTGUI 的部分開發(fā)，即不涉及 LMTGUI 在相應(yīng)硬件平臺上的移植和測試，所以在此不介紹開發(fā)相應(yīng)系統(tǒng)的硬件平臺 。 為了運(yùn)行 MiniGuI，需要激活系統(tǒng)的 FrameBuffer設(shè)備驅(qū)動程序。要開發(fā) MiniGUI程序，首 先要建立其開發(fā)環(huán)境。安裝上述源文件的過程如下所述。 第二步，用 cd命令改變到新建的目錄中，然后以超級用戶的身份運(yùn)行 make install命令：make install。 第四步，修改 /etc/，將 /usr/local/lib目錄添加到該文件的最后一行。 (1)頭文件 程序?qū)崿F(xiàn)時，開始是包含的頭文件。在 MiniGUI中，對話框是一類特殊的主窗口，這種主窗 口只關(guān)注與用戶的交互 —— 向用戶提供輸出信息，但更多的是 用于用戶輸入。在程序中根據(jù)需要一 共建立了 14個控件 。該消息的 lParam參數(shù)包含了由DialogBoxIndirectParam函數(shù)的第四個參數(shù)傳遞到對話框回調(diào)函數(shù)的值。 MSG_COMMAND消息 ： 當(dāng)命令按鈕被擊中后，從該按鈕發(fā)送一個消息到窗口或其對話框。 DestroyAllControls銷毀對話框中的所有子控件， EndDialog用來銷毀對話框本身?！?NEXT” 按鈕通過隱藏進(jìn)入系統(tǒng)界面中的子控件，顯示下一界面的子控件來完成程序賦予它的功能。 /*SET THE RANGE 120 OF IDC_DATA*/ SendDlgItemMessage(hDlg, IDC_DATA, CB_SETSPINVALUE, 5, 0)。 hwnd4=GetDlgItem (hDlg, IDC_COM2)。amp。amp。amp。 /*HWND GUIAPI GetDlgItem (HWND hDlg, int nIDDlgItem)*/ ShowWindow(hwnd3,SW_SHOW)。 } else return 0。 /*獲得用戶所設(shè)置的預(yù)熱時間 ，單位為分鐘 */ SetTimer(hDlg,IDC_TIMER,500)。 /*hwnd1為 進(jìn)度條的操作句柄，該函數(shù)設(shè)置進(jìn)度條的起始位置為 0，進(jìn)度方向?yàn)榍斑M(jìn)方向 */ SendDlgItemMessage(hDlg, IDC_PROGRESS, PBM_DELTAPOS, 5, 0)。若想停止系統(tǒng)工作，可單擊此界面下的“ STOP”按鈕，則 系統(tǒng)會進(jìn)入工作暫停界面。用 C 語言寫成的 MiniGUI 采取的是事件加消息的驅(qū)動機(jī)制，非常接近于 面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。在開發(fā)過程中，主要用模板對話框來建立系統(tǒng)界面的，通過控件之間 以及控件與對話框之間 的消息發(fā)送接收來 更新界面，驅(qū)動硬件。由于時間較短，界面在中文支持上遇到了困難，若進(jìn)一步開發(fā)，為了使系統(tǒng)應(yīng)用更加廣泛，最好讓其支持中文字符。 此外還要感謝跟我同做一個課題方向的何君同學(xué)，他給我提供了很多幫助和有益的建議。特別要感謝我們 應(yīng)用物理學(xué)專業(yè) 的全體同學(xué)們。本文基于嵌入式圖形中間件MiniGUI 在 Linux 操作系統(tǒng)平臺上開發(fā)出了一種用于激光醫(yī)療設(shè)備的圖形化界面LMAGUI(lazer medical apparatus GUI)。在結(jié)論中給出了嵌入式 GUI的一些開發(fā)的基本原則以及在開發(fā)過程中的一些不足之處。 嵌入式 GUI 作為一種比較特殊的 GUI，在設(shè)計(jì)過程中也遵循設(shè)計(jì)一般 GUI遵循的 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。類似的操作環(huán)境應(yīng)提供 一致的操作系列；相同的術(shù)語應(yīng)該用在提示、菜單和幫助里；顏色、布局、大小寫、字體等應(yīng)當(dāng)自始至終保持一致。 3．預(yù)防錯誤。因有好多相關(guān)論文闡述這些內(nèi)容，在此不 再詳述。有的系統(tǒng)只要求一些圖形功能，而有些系統(tǒng)要求完備的 GU1 支持。 (3)采用某些比較成熟的 GUI 系統(tǒng)，比如 MiniGUI， MicroWindows 或者其他 GUI 系統(tǒng)。其能夠提供全功能的桌面計(jì)算 (DesktopComputing)，定制非常方便，支持大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)上使用的芯片，包括 Strong ARM， MIPS和 Power PC。由于嵌入式硬件性能的不斷提升，使得在嵌入式設(shè)備上運(yùn)行精美的圖形用戶界面成為可能，同時智能手持設(shè)備、智能儀表的迅猛發(fā)展也對 GUI 產(chǎn)生了極大的市場需求。而且 GUI與一般程序的結(jié)構(gòu)不同，它采用消息事件驅(qū)動機(jī)制來管理這些進(jìn)程與線程間的通信，創(chuàng)建消息隊(duì)列，實(shí)現(xiàn)消息處理函數(shù)的調(diào)用與分派。 MiniGUI 是面向?qū)崟r嵌入式系統(tǒng)的輕量級圖形用戶界面支持系統(tǒng)，其創(chuàng)始人 魏勇明先生將 MjniGUI 定義為：“ MiniGUI 是 Linux控制臺上運(yùn)行的、基于 SVGALib西北大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 和 LinuxThread 庫的多窗口圖形用戶界面支持系統(tǒng)。此外， MiniGUI 還具有小巧、可配置、移植性好等優(yōu)點(diǎn)。 Linux內(nèi)核： 300K～ 500K(由系統(tǒng)決定 ) 應(yīng)用程序： 1M～ 2M(由系統(tǒng)決定 ) 總計(jì)在 2M 到 4M 左右。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，如圖 31 所示：最頂層的 API 是提供給用戶的編程接口。這一許可協(xié)議允許任何開發(fā)人員使用 Linux 源碼作為個人式商業(yè)用途。通過讓人們研究這些不斷被修正的源碼．開放源碼的開發(fā)方式為 Linux 操作系統(tǒng)帶來了高性能和高可靠性。許多嵌入式 Linux發(fā)行版本不斷涌現(xiàn)．都可以穩(wěn)定的支持嵌入式應(yīng)用。在 GPL 許可協(xié)議下．各種內(nèi)核修改都可以得到反映，不同開發(fā)組和公司集中于自己特定的方向進(jìn)行改進(jìn)。因?yàn)?GCC編譯器可以運(yùn)行于各種平臺，所以運(yùn)行于 Linux和 Windows的主機(jī)開發(fā)平臺都可以得到復(fù)雜開發(fā)工具， Mmake程序維護(hù)工具允許在單一命令下實(shí)現(xiàn)交叉編譯和連接。 Linux正在走進(jìn)越來越多人的視線，也已經(jīng)讓無數(shù)的人為之深深吸引，除了眾多的軟件開發(fā)商外，也包括許多軟、硬件廠商，以及分布在不同國家、不同行業(yè)的企業(yè)及個人用戶。而刺激企業(yè)采用 Linux 架構(gòu)的另一個重要原因是，在全球經(jīng)濟(jì)不景氣的大環(huán)境下．節(jié)約成本成為很多企業(yè)考慮的重要因素，于是紛紛從小范圍采用 Linttx 架構(gòu)開始。 當(dāng) Linux剛剛在中國出現(xiàn)時，人們常常議論的一個話題就是“制約中國 Linux發(fā)展的重要原因就是支持 Linux的軟、硬件產(chǎn)品缺乏，特別是應(yīng)用軟件的缺乏”。 Linux 進(jìn)人中國的這幾年，技術(shù)發(fā)展十分迅速，成功案例也不斷增加。 逐漸成熟的技術(shù)實(shí)力和日益被認(rèn)可的成功案例正成為促進(jìn)中國 Linux迅速發(fā)展的根本原因。西北大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 25 這樣 Linux 本身更加健壯、病毒和漏洞更少．更易于修復(fù)，修復(fù)得更徹底。與 Unix系統(tǒng)相比， linux的主要優(yōu)勢表現(xiàn)在：開放源碼，應(yīng)用豐富。 Linux是開放源碼軟件，但這個開放源碼好比一把雙刃劍，它的內(nèi)核可以由廠商和愛好者等集思廣益共同開發(fā)，同時也為黑客留下了可趁之機(jī)。各家硬件廠商開發(fā)相應(yīng)產(chǎn)品的 Linux 驅(qū)動程序也主要針對 Red Hat 等幾個主要 Linux 廠商．硬件兼容性問題不容忽視接下來是應(yīng)用支持問題。 Linux發(fā)展這么迅速．與眾多軟硬件廠商積極推動有很大關(guān)系，但是這些軟硬件支持廠商和 Linux 廠商各有不同的發(fā)展目標(biāo)。目前基于 Linux 的嵌 入式 GUI 產(chǎn)品并不是很多，而且由于各種嵌入式平臺巨大的差異性，在嵌入式 GUI 領(lǐng)域也不大可能產(chǎn)生像在 Pc機(jī)領(lǐng)域 Windows 一支獨(dú)秀的局面，因此對于 GUI 的開發(fā)具有十分廣闊的市場前景。 5 嵌入式界面開發(fā)框架 Minigui版本描述 西北大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 本嵌入式界面的開發(fā)選擇開放源碼的 Linux 操作系統(tǒng)作為平臺，采用 MiniGUI 作為圖形用戶界面支持系統(tǒng)。MiniGUI 所使用的資源文件 miniguires 版本為 的上述文件代碼可在網(wǎng)站 LMTGUI的部分開發(fā)，即不涉及 LMTGUI在相應(yīng)硬件平臺上的移植和測試，所以在此不介紹開發(fā)相應(yīng)系統(tǒng)的硬件平臺。為了運(yùn)行 MiniGuI，需要激活系統(tǒng)的 FrameBuffer 設(shè)備驅(qū)動程序 。要開發(fā) MiniGUI 程序，首先要建立其開發(fā)環(huán)境 。安裝上述源文件的過程如下所述。第二步，用 cd命令改變到新建的目錄中，然后以超級用戶的身份運(yùn)行 make install命令： mak