嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)例開發(fā)基于32位微處理器與實(shí)時(shí)操作

1、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)例開發(fā)——基于32位微處理器與實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)第八講 基于?C/OS-Ⅱ的軟件設(shè)計(jì),uCOS-II的不足之處,只有多任務(wù)調(diào)度的簡(jiǎn)單內(nèi)核內(nèi)存管理過于簡(jiǎn)單，幾乎沒有動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理功能文件系統(tǒng)和圖形界面需要外掛對(duì)于設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序沒有專門統(tǒng)一的接口,對(duì)?COS-II進(jìn)行必要的擴(kuò)展,要想實(shí)現(xiàn)一個(gè)相對(duì)完整、實(shí)用的嵌入式操作系統(tǒng)，還需要相當(dāng)多的擴(kuò)展性的工作。通過本章的學(xué)習(xí)，讀者可了解以下知識(shí)：建立FAT兼容的文件系統(tǒng)的建立方法

2、外設(shè)及驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)基于Unicode的漢字庫(kù)建立方法基本繪圖函數(shù)的實(shí)現(xiàn)其它實(shí)用API函數(shù),基于?COS-II擴(kuò)展RTOS的體系結(jié)構(gòu),1．系統(tǒng)外圍設(shè)備的硬件部分系統(tǒng)外圍設(shè)備的硬件部分包括：液晶顯示屏（LCD）、USB通信模塊、鍵盤、海量Flash存儲(chǔ)器、系統(tǒng)的時(shí)鐘和日歷。外圍設(shè)備的硬件部分是保證系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)指定任務(wù)的最底層的部件。2、驅(qū)動(dòng)程序模塊驅(qū)動(dòng)程序是連接底層的硬件和上層的API函數(shù)的紐帶，有了驅(qū)動(dòng)程序模塊，就可以把操作系

3、統(tǒng)的API函數(shù)和底層的硬件分離開來(lái)。硬件的改變、刪除或者添加，只需要隨之改變、刪除或者添加提供給操作系統(tǒng)的相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序就可以了。而不會(huì)影響到API函數(shù)的功能，更不會(huì)影響到用戶的應(yīng)用程序。,基于?COS-II擴(kuò)展RTOS的體系結(jié)構(gòu),3．操作系統(tǒng)的API函數(shù)在操作系統(tǒng)中提供標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序接口（API）函數(shù)，可以加速用戶應(yīng)用程序的開發(fā)，統(tǒng)一應(yīng)用程序的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也給操作系統(tǒng)版本的升級(jí)帶來(lái)了方便。在API函數(shù)中，提供了大量的常用模塊，可以大大

4、簡(jiǎn)化用戶應(yīng)用程序的編寫。4．實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的多任務(wù)管理?C/OS-Ⅱ作為操作系統(tǒng)的內(nèi)核，主要的任務(wù)就是完成多任務(wù)之間的調(diào)度和同步。5．系統(tǒng)的消息隊(duì)列這里所說(shuō)的系統(tǒng)的消息隊(duì)列是以?C/OS-Ⅱ的消息隊(duì)列派生出來(lái)的系統(tǒng)消息傳遞機(jī)制，用來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各個(gè)任務(wù)之間、用戶應(yīng)用程序的各個(gè)任務(wù)之間以及用戶應(yīng)用程序和系統(tǒng)的各個(gè)任務(wù)之間的通信。,基于?COS-II擴(kuò)展RTOS的體系結(jié)構(gòu),6．系統(tǒng)任務(wù)系統(tǒng)任務(wù)主要包括液晶顯示屏（LCD）的刷新任務(wù)、系

5、統(tǒng)鍵盤掃描任務(wù)。這兩個(gè)任務(wù)是操作系統(tǒng)的基本任務(wù)，隨著操作系統(tǒng)的啟動(dòng)而運(yùn)行。7．用戶應(yīng)用程序用戶的應(yīng)用程序建立在系統(tǒng)的主任務(wù)（Main_Task）基礎(chǔ)之上。用戶應(yīng)用程序主要通過調(diào)用系統(tǒng)的API函數(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作，完成用戶的要求。在用戶的應(yīng)用程序中也可以創(chuàng)建用戶自己的任務(wù)。任務(wù)之間的協(xié)調(diào)主要依賴于系統(tǒng)的消息隊(duì)列。,基于?COS-II擴(kuò)展RTOS的體系結(jié)構(gòu),嵌入式文件系統(tǒng),什么是文件系統(tǒng)（File System),文件系統(tǒng)的定義 —

6、—操作系統(tǒng)中組織、存儲(chǔ)和命名文件的結(jié)構(gòu)，是操作系統(tǒng)中統(tǒng)一管理信息資源的一種軟件，管理文件的存儲(chǔ)、檢索、更新，提供安全可靠的共享和保護(hù)手段，并且方便用戶使用文件系統(tǒng)的功能 ——文件的構(gòu)造、命名、存取、保護(hù)等。文件系統(tǒng)的存儲(chǔ)媒質(zhì) ——磁盤（軟盤、硬盤）、光盤、FLASH（盤）、RAM、ROM、網(wǎng)絡(luò)甚至設(shè)備等,基于NAND FLASH的嵌入式文件系統(tǒng),Flash盤的FAT結(jié)構(gòu),FLASH讀寫的特點(diǎn),（1）必須以Page為

7、單位進(jìn)行讀寫；（2）寫之前必須先擦除原有內(nèi)容；（3）擦除操作必須對(duì)Block進(jìn)行，即一次至少擦除一個(gè)Block的內(nèi)容 針對(duì)這種情況，將Flash的一個(gè)Page定為1個(gè)扇區(qū)，將其1個(gè)Block，32個(gè)扇區(qū)定為一個(gè)簇，這樣，簇的容量剛好為512＊32＝16K，滿足FAT16對(duì)簇大小的要求,FLASH文件系統(tǒng)的要求,（1）掉電安全：嵌入式系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境一般比較惡劣，但同時(shí)又要求有較高的可靠性。這就對(duì)FLASH文件系統(tǒng)提出了較高的要

8、求，無(wú)論程序崩潰或系統(tǒng)掉電，都不能影響文件系統(tǒng)的一致性和完整性，文件系統(tǒng)的寫入、垃圾回收等操作對(duì)系統(tǒng)異常中止都非常敏感，極易造成數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)垃圾，在文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和選用時(shí)應(yīng)考慮；（2）平均使用（wear-leveling)率：由于FLASH扇區(qū)的擦除次數(shù)有限制，要求能夠均勻使用各扇區(qū)，以延長(zhǎng)FLASH的使用壽命；（3）高效垃圾回收（garbage collection)：任何存儲(chǔ)器在分配使用一段時(shí)間后，都會(huì)出現(xiàn)空區(qū)和碎片數(shù)據(jù)，為保證

9、存儲(chǔ)空間的使用率，方法是先移動(dòng)扇區(qū)數(shù)據(jù)，再擦除整個(gè)扇區(qū)；（4）低空間消耗（lov overhead)：指文件系統(tǒng)管理機(jī)構(gòu)在FLASH存儲(chǔ)器上的空間消耗，該空間用于FS建立，而不能用于實(shí)際數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，可以提高有用數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間,FLASH文件系統(tǒng)的分類,（1）集中管理文件系統(tǒng)特點(diǎn)：存儲(chǔ)器空間的使用信息集中存放在存儲(chǔ)器的某個(gè)地方，存儲(chǔ)器的其它區(qū)域用于存放數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)必須依賴關(guān)鍵信息區(qū)才能被索引和使用缺點(diǎn)：需要大量緩存空間，當(dāng)某扇區(qū)需

10、要更新時(shí)，先將扇區(qū)數(shù)據(jù)備份到RAM中，再進(jìn)行擦除操作，最后將修改后的備份寫入FLASH，難以保證掉電安全，不能均勻使用存儲(chǔ)器空間，特別是關(guān)鍵信息區(qū)，對(duì)文件系統(tǒng)的使用都會(huì)改寫該區(qū)，導(dǎo)致FLASH快速損壞；,FLASH文件系統(tǒng)的分類,（2）線性文件系統(tǒng)概述：每個(gè)文件相關(guān)的信息都連續(xù)存放在存儲(chǔ)器中，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，讀寫快速，文件系統(tǒng)的關(guān)鍵信息分布存放；優(yōu)點(diǎn)：安全性好；能保證存儲(chǔ)器的平均使用，延長(zhǎng)了FLASH的使用壽命；缺點(diǎn)：對(duì)文件操作效

11、率低，不易實(shí)現(xiàn)添加、插入、剪切等操作；,FLASH文件系統(tǒng)的分類,（3）日志文件系統(tǒng)概述：日志結(jié)構(gòu)的文件系統(tǒng)使用順序的、只增的日志作為磁盤上唯一的組織文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu) ,文件的描述可以仍采用傳統(tǒng)的索引組織方式。方法是在內(nèi)存中將幾次 FS的修改匯集成一個(gè)大的日志條目(被稱為段映像 ) ,然后動(dòng)態(tài)分配磁盤空間并通過一次寫操作寫到磁盤上的一個(gè)連續(xù)的、固定大小的日志段 (Segment)中。并定時(shí)或當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出同步寫請(qǐng)求時(shí)保證日志同步寫到磁

12、盤上；優(yōu)點(diǎn)：恢復(fù)快速——不會(huì)產(chǎn)生丟失的簇、也不會(huì)因?yàn)榈綦姸茐奈募到y(tǒng)。,jffs/jffs2文件系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn),JFFS(Journaling Flash File System）概述：由瑞典Axis通信公司開發(fā)的文件系統(tǒng)，主要針對(duì)NOR型Flash存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)，提供了掉電安全，平均使用等特性，是基于Linux，由于遵循GPL開放源代碼，易實(shí)現(xiàn)移植；日志文件系統(tǒng)提供了更好的崩潰、掉電安全保護(hù)jffs2支持對(duì)flash的均勻磨

13、損在扇區(qū)級(jí)別上執(zhí)行閃存擦除／寫／讀操作功能較好文件系統(tǒng)接近滿時(shí)，JFFS2 會(huì)大大放慢運(yùn)行速度——垃圾收集,Nand上yaffs文件系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì),yaffs專門為Nand flash設(shè)計(jì)的日志文件系統(tǒng)，系統(tǒng)健壯，節(jié)省RAM，啟動(dòng)時(shí)間快。jffs／jffs2不適合大容量的Nand flashjffs的日志通過jffs_node建立在RAM中，占用RAM空間，對(duì)于128MB的Nand大概需要4MB的空間來(lái)維護(hù)節(jié)點(diǎn)。啟動(dòng)的時(shí)候需要掃

14、描日志節(jié)點(diǎn)，不適合大容量的Nand flash。FAT系統(tǒng)沒有日志。,FAT文件系統(tǒng)的發(fā)展,,DOS 1.0 (1981),DOS 3.0 (1984),Win 95 (1995),Win 95 Osr2 (1996),Win 98 (1998),Win 3.1 (1992),,,,,FAT12,FAT16,VFAT,FAT32,FAT12/FAT16/FAT32的比較,FAT16文件系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu),FAT 文件系統(tǒng)由下面四部分組成保

15、留區(qū) Reserved region存放引導(dǎo)記錄，BIOS信息等FAT 區(qū)FAT信息列表 (12/16/32 bits)根目錄區(qū)目錄信息列表 (32 bytes)文件和目錄區(qū)存放簇信息,保留區(qū) Reserved Region,引導(dǎo)記錄基本信息 ……引導(dǎo)代碼BIOS參數(shù)塊 (BPB)字節(jié)/扇區(qū) (512,1024,2048,4096)扇區(qū)/簇 (1,2,4,8,16,32,64,128)根目錄數(shù)總扇區(qū)值介質(zhì)類

16、型 (硬盤,軟盤，F(xiàn)LASH）,,FAT 區(qū),通常有 FAT(P)(primary)和FAT(B)(backup)每一個(gè)簇都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的FAT目錄,,,,,,,……,FAT,數(shù)據(jù)區(qū),,…,FAT 鏈表 (FAT16),……,,目錄樹,FAT 區(qū),典型FLASH文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),（1）系統(tǒng)記錄（SR，System Record） 存放媒質(zhì)信息和最重要的文件系統(tǒng)信息。媒質(zhì)信息諸如Flash存儲(chǔ)器的類型、容量，劃分成多少個(gè)區(qū)塊，每區(qū)塊包含

17、多少個(gè)頁(yè)面等。文件系統(tǒng)信息包括版本信息、保留區(qū)塊的數(shù)目和位置、文件分配表和文件登記表所在的位置和大小、數(shù)據(jù)區(qū)域的位置和大小等。（2）文件分配表（FAT，F(xiàn)ile Allocation Table） 存放著Flash存儲(chǔ)器上所有區(qū)塊的占用與空閑情況以及每個(gè)文件的存儲(chǔ)連接結(jié)構(gòu)。采用FAT16文件格式,（3）文件登記表（FRT，F(xiàn)ile Register Table）存放著Flash文件系統(tǒng)中每一個(gè)文件的文件代號(hào)、文件長(zhǎng)度、文件屬性

18、以及該文件的存儲(chǔ)鏈在文件分配表中的入口。（4）數(shù)據(jù)區(qū)域（Data Area）用于存放文件的數(shù)據(jù)內(nèi)容。本Flash文件系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)分配的最小單位是Flash存儲(chǔ)器的一個(gè)基本擦除單元，即一個(gè)物理區(qū)塊（Block）。,FLASH文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)—FILE結(jié)構(gòu)體,typedef struct{U8 Buffer[BLOCK_SIZE];//文件緩沖區(qū)U32 fileblock;//文件當(dāng)前的簇的位置

19、U32 filemode;//打開文件的模式U32 filebufnum; //文件緩沖區(qū)中已經(jīng)讀取/寫入的字節(jié)數(shù)U32 fileCurpos;//讀寫的當(dāng)前位置U32 filesize;//文件的大小}FILE;,與FLASH存儲(chǔ)器的接口函數(shù),塊擦除unsigned char Erase_Cluster(unsigned int cluster)頁(yè)寫入int WritePag

20、e(unsigned int block,unsigned int page,unsigned char *pPage)頁(yè)讀出void ReadPage(unsigned int block,unsigned int page,unsigned char *pPage),文件系統(tǒng)的相關(guān)函數(shù),始始化文件系統(tǒng) void initOSFile(char filename[],U32 OpenMode)打開文件 FILE* OpenOS

21、File(char filename[],U32 OpenMode)讀文件到緩沖區(qū) U32 ReadOSFile（FILE* pfile,U8* ReadBuffer,U32 nReadbyte)把緩沖區(qū)內(nèi)容寫入文件 U32 WriteOSFile（FILE* pfile,U8* WriteBuffer,U32 nWritebyte)關(guān)閉文件，釋放緩沖區(qū) void CloseOSFile(FILE* Pfile),OpenOSFi

22、le的工作的流程圖,ReadOSFile函數(shù)的程序流程圖,ReadOSFile函數(shù)的程序流程圖,,WriteOSFile函數(shù)的程序流程圖,WriteOSFile函數(shù)的程序流程圖,,CloseOSFile函數(shù)的程序流程圖,CloseOSFile函數(shù)的程序流程圖,嵌入式GUI技術(shù),GUI的概念,GUI的定義 Graphics User Interface, 是指計(jì)算機(jī)與其使用者之間的圖形化對(duì)話接口。GUI的主要特征：

23、 ——Windows，采用窗口界面，每個(gè)窗口是用戶或系統(tǒng)的一個(gè)工作區(qū)域。一個(gè)屏幕上可以有多個(gè)窗口。 ——Icons，采用形象化的圖標(biāo)或圖符，易于操作者理解與操作。 ——Menu，采用菜單，可供用戶選擇的功能提示 ——Pointing Devices ，指鼠標(biāo)器、觸摸屏等，便于用戶直接對(duì)屏幕對(duì)象進(jìn)行操作。,嵌入式GUI的特點(diǎn),體積小功能強(qiáng)；圖形算法簡(jiǎn)潔、快速,占用系統(tǒng)資源少可靠性高；模塊結(jié)構(gòu)，

24、便于移植和定制,嵌入式GUI的實(shí)現(xiàn)方法,1）按照需求開發(fā)滿足自身特定需要的GUI系統(tǒng)；2）將GUI作為一個(gè)軟件層從應(yīng)用程序中剝離，GUI的支持邏輯由應(yīng)用程序自己負(fù)責(zé)；3）設(shè)計(jì)一個(gè)支持大多數(shù)常見的GUI對(duì)象的應(yīng)用編程接口庫(kù)，使其具有與其他通用開發(fā)工具相類似的調(diào)用方法(如Win32)的GUI系統(tǒng),幾種典型的嵌入式GUI,Compact X-Window System:可擴(kuò)展性好、可移植性好，代碼尺寸大 Microwindows

25、：開放源碼的嵌入式GUI軟件，可移植性好，圖形功能出色。OpenGUI ：自由軟件。匯編實(shí)現(xiàn)的內(nèi)核，并利用MMX指令進(jìn)行了優(yōu)化，OpenGUI運(yùn)行速度非?？?。支持 32 位處理器，可以在MS-DOS，QNX和Linux下運(yùn)行。主要用來(lái)在這些系統(tǒng)中開發(fā)圖形應(yīng)用程序和游戲 Qt/Embedded： QT 庫(kù)開發(fā)商Trolltech 推出的面向嵌入式系統(tǒng)的 QT 版本?？梢浦残院?，價(jià)格較貴。 MiniGUI：自由軟件，面向嵌入式系

26、統(tǒng)或者實(shí)時(shí)系統(tǒng)的圖形用戶界面支持系統(tǒng)。它主要運(yùn)行于 Linux ，還可以運(yùn)行在任何一種具有 POSIX 線程支持的 POSIX 兼容系統(tǒng)上,Qt/Embedded,可移植性好模塊化設(shè)計(jì)開放源代碼圖形界面漂亮,Microwindows,跨平臺(tái) 不需 X Server 采用 FLTK Toolkits 支持 TrueType 字型,MiniGUI,支持 GB2312 與 BIG5 字集支持多種格式字體，例如：TrueType、

27、Adobe Type1等。 GUI函數(shù) ( MoveTo、LineTo、FillBox、Rectangle、Circle、TextOut、DrawText ..等 ),MiniGUI,面向?qū)崟r(shí)嵌入式系統(tǒng)的輕量級(jí)圖形用戶界面支持系統(tǒng)1999 年初以 GPL 條款發(fā)布了第一個(gè)版本，國(guó)際知名的自由軟件項(xiàng)目已廣泛應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)、手持信息終端產(chǎn)品、彩票機(jī)、DVR 系統(tǒng)、金融終端、KTV 點(diǎn)播系統(tǒng)、POS 機(jī)等等已成為跨操作系統(tǒng)的圖形用戶界

28、面支持系統(tǒng)：可在Linux/uClinux、eCOS、uC/OS-II、VxWorks、pSOS 等操作系統(tǒng)上運(yùn)行已驗(yàn)證硬件平臺(tái)： Intel x86, ARM (ARM7 /AMR9 /StrongARM/xScale), PowerPC, MIPS, M68K, ColdFire,嵌入式GUI的結(jié)構(gòu)模型,嵌入式硬件平臺(tái),嵌入式操作系統(tǒng),,窗口模型,,顯示模型,,用戶模型,顯示模型：圖形在窗口上的基本顯示模式窗口模型：窗口如何顯示

29、及改變用戶模型：構(gòu)造用戶界面的工具及如何在屏幕上 組織各種圖形對(duì)象，以及這些對(duì)象之間如何 交互的說(shuō)明。,圖形用戶系統(tǒng)是由顯示模型接口程序、窗口模型接口程序和用戶模型接口程序共同組成的。,嵌入式GUI的體系結(jié)構(gòu),（1）API提供操作各種GUI對(duì)象(如窗口、菜單等)的應(yīng)用編程接口函數(shù)；（2）Core提供核心的圖形操作功能，如消息機(jī)制、圖形設(shè)備接口、字體、窗口與桌面等的管理功能。（3）IAL和GAL指硬件設(shè)備輸入抽

30、象層和圖形輸出抽象層，與底層輸入輸出設(shè)備接口，便于GUI掛接不同的輸入輸出設(shè)備，實(shí)現(xiàn)GUI系統(tǒng)良好的可移植性和通用性,核心圖形操作層的結(jié)構(gòu),核心機(jī)制模塊,核心機(jī)制模塊是嵌入式GUI中最重要的組成部分，包括消息機(jī)制和事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制、桌面操作、初始化操作、定時(shí)器操作等幾個(gè)子模塊，下面介紹幾個(gè)主要子模塊的功能：1) 消息機(jī)制和事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制子模塊：這個(gè)子模塊主要負(fù)責(zé)消息的接受、分發(fā)和路由等操作；2) 桌面子模塊：桌面是GUI系統(tǒng)中非常重要的一

31、個(gè)部分，相當(dāng)于一個(gè)最底層窗口，其他主窗口都覆蓋其上，維護(hù)了GUI中很多總體全局的操作；3) 初始化子模塊：它是GUI系統(tǒng)中最基本的一個(gè)模塊，每次GUI運(yùn)行之初都要通過這個(gè)模塊的API函數(shù)對(duì)整個(gè)GUI環(huán)境參數(shù)進(jìn)行設(shè)定和初始化操作；4) 定時(shí)器子模塊：定時(shí)器是GUI中非常重要的組成部分，當(dāng)用戶需要定時(shí)的處理某項(xiàng)操作將會(huì)使用該模塊，在系統(tǒng)中也有使用，如編輯框控件中光標(biāo)的閃爍，進(jìn)度條控件進(jìn)度塊的前進(jìn)等。,字符集與字體模塊,矢量字體 基于矢

32、量的的字體，稱之為可縮放的字體，輪廓字體，或矢量字體。由于這些字體在存儲(chǔ)時(shí)亦只存儲(chǔ)了其輪廓，因此，在不同的縮放大小下依然能保持美觀而不會(huì)出現(xiàn)“鋸齒”。這點(diǎn)是很適合其完整地在Web上傳輸。一般說(shuō)來(lái)，Logo、線形藝術(shù)作品、圖表、動(dòng)畫、抽象藝術(shù)作品等凡較容易定義顏色區(qū)域的圖形，用矢量圖都能產(chǎn)生很好的效果。計(jì)算機(jī)是以處理數(shù)字為基礎(chǔ)，如果要處理文字就需要規(guī)定一個(gè)編碼系統(tǒng)用不同的數(shù)字來(lái)表示相應(yīng)的字符。我們較為熟悉的有GB、GBK、BIG5、AS

33、CII等等。由于編碼不統(tǒng)一，這些編碼系統(tǒng)之間經(jīng)常相互沖突。事實(shí)上，兩種編碼可能使用相同的數(shù)字代表兩個(gè)不同的字符；或者使用不同的數(shù)字代表相同的字符。在Unicode的雙字節(jié)版本中（UTF-16）使用的是16位編碼方式，可提供65,000多個(gè)字符代碼指針。其編碼容量可涵蓋世界上幾乎所有的語(yǔ)言，不僅包括拉丁語(yǔ)，希臘語(yǔ)，斯拉夫語(yǔ)，希伯來(lái)語(yǔ)，阿拉伯語(yǔ)，亞美尼亞語(yǔ)，還包括中文，日文和韓文這樣的象形文字，以及平假名，片假名，孟加拉語(yǔ)，泰米爾語(yǔ)，泰國(guó)

34、語(yǔ)，老撾語(yǔ)等。目前還有大約8000個(gè)代碼指針未用，可供擴(kuò)展。,圖形設(shè)備接口,圖形設(shè)備接口(Graphics Device Interface，GDI)象GUI圖形操作的中間件，主要功能是支持與設(shè)備無(wú)關(guān)的圖形操作，GDI將上層應(yīng)用和不同輸出設(shè)備的特性隔離開來(lái)，使編制的上層應(yīng)用能夠毫無(wú)困難地在任意一種圖形輸出設(shè)備上運(yùn)行。它向上層應(yīng)用(最終用戶或者系統(tǒng)其他上層組件)提供了一些基本的服務(wù)：位圖(bitmap)、文本(text)、一般繪圖(G

35、en Drawing)等,控件,,一般地，GUI系統(tǒng)都會(huì)預(yù)先定義一些控件類，當(dāng)利用某個(gè)控件類創(chuàng)建控件之后，所有屬于這個(gè)控件類的控件均會(huì)具有相同的行為和顯示。利用這些技術(shù)，可以確保一致的人機(jī)操作界面，而程序員可以像搭積木一樣地組建圖形用戶界面。嵌入式GUI系統(tǒng)使用了控件類和控件的概念，可以方便地對(duì)已有控件進(jìn)行重載，使其擁有一些特殊效果。如需要建立一個(gè)只允許輸入數(shù)字的編輯框時(shí)，可以通過重載已有編輯框而實(shí)現(xiàn)，而不需要重新編寫一個(gè)新的控件類

36、。,常用GUI函數(shù)簡(jiǎn)介,在多任務(wù)操作系統(tǒng)中，繪圖設(shè)備上下文（DC）是繪圖的關(guān)鍵。繪圖設(shè)備上下文（DC）保存了每一個(gè)繪圖對(duì)象的相關(guān)參數(shù)（比如：繪圖畫筆的寬度、繪圖的原點(diǎn)坐標(biāo)等）。在多任務(wù)操作系統(tǒng)中，通過繪圖設(shè)備上下文（DC）來(lái)繪圖，可以保證在不同的任務(wù)繪圖的參數(shù)是相互獨(dú)立的，不會(huì)互相影響。,DC的定義,typedef struct{int DrawPointx;int DrawPointy; //繪圖所使用的坐標(biāo)點(diǎn)int

37、 PenWidth; //畫筆寬度U32 PenMode; //畫筆模式U32 PenColor; //畫筆的顏色int DrawOrgx; //繪圖的坐標(biāo)原點(diǎn)位置int DrawOrgy;int DrawRangex; //繪圖的區(qū)域范圍int DrawRangey;U8 bUpdataBuffer; //是否更新后臺(tái)緩沖區(qū)U32 Fontcolor; //字

38、符顏色}DC,*PDC;,DC的使用,DC創(chuàng)建,PDC pdc;pdc=CreateDC();,典型的繪圖函數(shù)(a),void initOSDC(); PDC CreateDC(); void DestoryDC(PDC pdc); void MoveTo(PDC pdc, int x, int y); void LineTo(PDC pdc, int x, int y); void DrawRectFrame(PDC p

39、dc, int left,int top ,int right, int bottom); void Circle(PDC pdc, int x0, int y0, int r);,典型的繪圖函數(shù)(b),void SetDrawOrg(PDC pdc, int x,int y, int* oldx, int *oldy) 設(shè)置繪圖設(shè)備上下文（DC）的原點(diǎn),典型的繪圖函數(shù)(c),void SetDrawRange(PDC pdc, i

40、nt x,int y, int* oldx, int *oldy) 設(shè)置繪圖設(shè)備上下文（DC）的繪圖范圍 x,y：設(shè)定的橫向、縱向繪圖的范圍，如果x（或者y）為1，則表示x（或者y）方向的比例隨著y（或者x）方向的范圍按比例縮放。如果參數(shù)為-1，表示方向相反,DC設(shè)置舉例,PDC pdc;pdc=CreateDC();SetDrawOrg(pdc,170,50,&oldx,&oldy);SetDrawRange

41、(pdc,800,-1,&oldxrange, &oldyrange); 上面的程序代碼創(chuàng)建一個(gè)繪圖設(shè)備上下文（DC），將原點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)定在液晶屏設(shè)備坐標(biāo)的(170,50)，并把繪圖的邏輯坐標(biāo)的水平值設(shè)置成800，垂直范圍按照液晶屏實(shí)際的橫縱比例縮放。,DC設(shè)置圖例,基于Unicode的字庫(kù),什么是Unicode使用Unicode的優(yōu)點(diǎn) 字符的存儲(chǔ)方式編寫Unicode的程序 Unicode字模的提取Uni

42、code字庫(kù)的顯示及相關(guān)函數(shù),什么是Unicode,Unicode 是 統(tǒng)一編碼的緊縮寫法世界上常用的編碼系統(tǒng)有數(shù)百種之多，但所有的這些編碼系統(tǒng)，沒有哪一個(gè)能有足夠的字符，可以適用于多種語(yǔ)言文本由于編碼不統(tǒng)一，這些編碼系統(tǒng)之間經(jīng)常相互沖突Unicode出現(xiàn)改變了這一切在Unicode的雙字節(jié)版本中（UTF-16）使用的是16位編碼方式，可提供65,000多個(gè)字符代碼指針,使用Unicode的優(yōu)點(diǎn),使用Unicode避免了亂碼的產(chǎn)

43、生，使得國(guó)際間文本數(shù)據(jù)交換成為可能解決了多語(yǔ)言文本同平面共存的問題實(shí)現(xiàn)了軟件的全球化，避免了軟件產(chǎn)品在貫穿多個(gè)平臺(tái)、語(yǔ)言和國(guó)家時(shí)的重建,字符的存儲(chǔ)方式,在圖形操作系統(tǒng)中，字符（包括：中文、英文）通常有2種存儲(chǔ)方式。 一種方式存儲(chǔ)的是字符的圖形點(diǎn)陣 另一種方式是存儲(chǔ)漢字的矢量圖形 在嵌入式處理中，因?yàn)樘幚砥鞯男阅芎颓度胧较到y(tǒng)資源還不如PC機(jī)，而且，嵌入式只是針對(duì)專一控制而應(yīng)用的系統(tǒng)?；旧希瑳]有必要使用矢量字庫(kù)。為了進(jìn)一步加快

44、處理速度，系統(tǒng)中保存有12x12、16x16和24x24三種分辨率的點(diǎn)陣字庫(kù)。,提取Unicode字庫(kù),Windows2000及其以后的系統(tǒng)版本，默認(rèn)的字符處理方式是UnicodeWindows平臺(tái)上，有大量豐富的字符資源Windows2000及其以后的系統(tǒng)版本中，提取Unicode字符點(diǎn)陣無(wú)疑成了最好的選擇。我們的Unicode字符的提取軟件是使用Microsoft Visual C++ 6.0編寫的。,Unicode字庫(kù)分配,本

45、系統(tǒng)中編碼采用雙字節(jié)版本的Unicode格式收集了ASCII字符（0x0000-0x00ff）256個(gè)特殊圖形符號(hào)（0x2600-0x267f和0x2700-0x27bf）320個(gè)中文字符（0x4e00-0x9fff）20992個(gè)。,Unicode字庫(kù)相關(guān)函數(shù),轉(zhuǎn)換函數(shù)void Int2Unicode(int number, U16 str[ ]); int Unicode2Int(U16 str[ ]); void str

46、Char2Unicode(U16 ch2[ ], const char ch1[ ]); 輸出函數(shù)void TextOut(PDC pdc, int x, int y, U16 *ch, U8 bunicode, U8 fnt); void TextOutRect(PDC pdc, structRECT* prect, U16* ch, U8 bunicode, U8 fnt),典型的控件,控件是可視化開發(fā)的基礎(chǔ)。對(duì)于開發(fā)應(yīng)用程序

47、的用戶來(lái)說(shuō)，控件是一個(gè)獨(dú)立的組件，它有著自己的顯示方式，自己的動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理模式，甚至有的控件還可以向系統(tǒng)發(fā)送自己的消息。用戶不需要掌握控件的內(nèi)部到底是如何工作的，用戶只需要通過控件提供的API函數(shù)，改變控件相應(yīng)的屬性，從而改變控件的顯示方式?？丶囊肟梢苑奖阌脩舻拈_發(fā)，加速用戶應(yīng)用程序界面的編寫速度。為運(yùn)行在操作系統(tǒng)上的應(yīng)用程序的界面提供了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，方便了使用。,系統(tǒng)中的控件,文本框控件列表框控件圖片框控件按鈕控件窗體

48、,控件的使用流程,通用的系統(tǒng)控件,對(duì)一個(gè)通用的系統(tǒng)控件，包含了如下的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：typedef struct{U32 CtrlType;//控件的類型U32 CtrlID;//控件的IDstructRECT ListCtrlRect;//控件的位置和大小U32 FontSize;//控件的字符大小U32 style;//控件的的邊框風(fēng)格U8 bVisible;//是否可見}OS_C