基于uc/os-ii的嵌入式GUI研究与应用

1 引言

人机界面是嵌入式系统的重要组成部分，当前比较流行的GUI主要有：Nano-X,microwindows,

minigui,QT/Embedded,OpenGUI等，普遍采用客户/服务器结构，多线程概念，主要用于嵌入式Linux系统中。uc /os-ii是一个简单、高效的嵌入式实时操作系统内核，凭借其源代码开放，系统内核可剪裁等特点，被广泛应用到各种嵌入式系统中。但是，uc/os- ii只是一个实时多任务内核，不具有现代操作系统的线程，客户/服务器机制，上述GUI不能方便的运行在uc/os-ii上。

uC/GUI是一个源代码开放的GUI，可以实现Windows风格的图形界面。微型是其最大的特点，占用很小的系统资源，易于移植，功能强大[1]；可以运行在uc/os-ii操作系统中；采用了100%的ANSI C编写，可以应用于任何LCD和CPU中；加上其源代码开放的特点，使用起来非常灵活。

2 系统组成

系统是基于三星的S3C44B0X， 1MB的Flash：SST39VF160，8MB的SDRAM：HY57V641620；使用了CASIO公司320×240象素STN伪彩色LCD，输入使用4线电阻式触摸屏，操作系统为uc/os-ii ，编译器使用ARM公司ADS1.2；根据实际需要设计了两路A/D转换电路、一路D/A转换电路。系统的功能框图如图（1）所示：

图（1）系统框图

3 uC/GUI的移植

在进行移植之前首先要了解uC/GUI的组织结构。uC/GUI是以ANSI C源码包的形式提供的，由Config和GUI两个目录组成，如表（1）所示：

表（1）uC/GUI目录结构

Config目录下包含了LCDConf.h，GUITouchConf.h和GUIConf.h三个文件用来对具体使用的LCD驱动程序、触摸屏驱动程序和uC/GUI进行配置。

uC/GUI的移植过程主要是对Config目录下三个文件的修改，以及进行触摸屏和LCD驱动程序的编写[2]。

3.1触摸屏的移植

在使用触摸屏之前必须将Config目录下GUIConf.h中的GUI_SUPPORT_TOUCH设置为 1，由于项目中使用了操作系统所以同时将GUI_OS也设置为 1。触摸屏触点位置的获得是通过调用GUI/core/目录中GUI_TOUCH_DriverAnalog.c文件中的 GUI_TOUCH_Exec( )函数来实现的，对该函数进行修改后的伪代码如下：

void GUI_TOUCH_Exec(void)

{

读取触点在触摸屏上（x, y）点实际坐标值；

进行实际坐标值到逻辑坐标的转换；

调用GUI_TOUCH_StoreState(x, y)保存逻辑坐标值；

}

系统为了实时得到触点坐标，就要不断调用GUI_TOUCH_Exec( )函数。因此需要在uc/os-ii操作系统中建立一个单独的任务对该函数进行调用，这样可以保证触摸屏任务的实时响应。实现方式如下：

void Task_Touch(void*id){ //建立触摸屏任务

while(1){ GUI_TOUCH_Exec(); //调用此函数

OSTimeDly(1); } //延时一个时钟节拍

}

3.2 液晶屏的移植

LCD的移植与具体使用的LCD有关，并且相同的LCD可以有不同的显示模式，这些都影响相关配置文件的修改。本系统使用的是CASIO公司 320×240象素STN伪彩色LCD，S3C44B0X中的LCD控制器与LCD的连接方式为8位单扫描方式，显示模式为彩色显示。

配置的参数包含在LCDConf.h文件中，修改后的参数如下：

#define LCD_XSIZE 320 //X,Y大小

#define LCD_YSIZE 240

#define LCDCOLOR //定义显示模式

#define LCD_BITSPERPIXEL 8 //每个象素点的位数

#define LCD_SWAP_RB 1 //是否交换蓝色分量和红色分量

#define LCD_FIXEDPALETTE 332 //调色板模式，本例使用3红，3绿，2蓝

#define LCD_MAX_LOG_COLORS (256) //最大的逻辑颜色数

以上是对LCD各配置参数的修改，接下来将完成LCD驱动API函数。其伪代码如下：

U32 BUFFER[LCD_YSIZE][ LCD_XSIZE/4] //定义显存, 对显存操作直接反映到LCD上

int LCD_L0_Init(void){ // LCD初始化函数

关闭LCD；

设定S3C44B0X LCD控制寄存器；

打开LCD；

return 0;

}

void LCD_SetPixel(BUFFER, x, y, color) //画象素点函数

BUFFER[(y)][(x)/4]=((BUFFER[(y)][(x)/4](~(0xff000000>>((x)%4)*8)))|( (c)((4-1-((x)%4))*8) ));

另外，在uc/os-ii操作系统中也需要建立一个单独的任务对GUI_Exec()函数进行调用，以保证屏幕的及时刷新，给此屏幕刷新任务分配一个尽量低的优先级，确保核心任务的实时性。实现方式如下：

void