基于Linux和MiniGUI的某型指控終端人機接口設計

　　在系統(tǒng)內(nèi)部，I／0設備的存取是通過一系列的入口點來進行的，字符型設備提供以下入口點：open，close，read，write，ioctl；它們分別對應打開設備、關閉設備、讀設備、寫設備以及其他操作。這些入口點的定義是通過一個重要的數(shù)據(jù)結構file_operations來完成的。

　　鍵盤驅(qū)動程序編制的要點有：

　　(1)定義一個*的健值矩陣，作為輸出，按下一個按鍵，得到對應的鍵值；

　　(2)初始化時設置所用到的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，也就是file_operations結構定義的read方法中，調(diào)用scan_kbd()。這樣，驅(qū)動程序就可以定時掃描幾個I／O端口，獲取鍵值，然后通過putuser發(fā)送到用戶地址空間。

　　設置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來進行。

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

　　3．2 MiniGUl IAL引擎的實現(xiàn)

　　通常，MiniGUI在使用前應針對目標系統(tǒng)的特點進行配置和編譯，例如指定目標操作系統(tǒng)、運行模式、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，因為采取了自行設計的鍵盤作為輸入設備，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)動程序設計和鍵盤輸入引擎開發(fā)。前者負責從鍵盤接收原始輸入事件和數(shù)據(jù)，后者負責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)。

　　在代碼實現(xiàn)上，MiniGUI通過INPUT數(shù)據(jù)結構來表示輸入引擎。該結構中指定了若干函數(shù)指針，編寫特定的輸入引擎，主要就是編碼實現(xiàn)INPUT結構中的各個函數(shù)。新的IAL引擎編寫完成后，應加入MiniGUI進行配置，然后對MiniGUI進行編譯。在工程實踐中，一種比較簡便的方法是對MiniGUI已經(jīng)實現(xiàn)的引擎進行修改。

　　3．3 圖形界面設計

　　MiniGUI是一個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，重點在于實現(xiàn)人機接口部分，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MiniGUI應用程序一般都要創(chuàng)建一個主窗口，作為應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、進度條等，這些控件類可以實現(xiàn)和Windows標準控件類似的效果。