基于ARM7架构的嵌入式芯片EP7312实现汉字输入系统的设计

Microwindows是一种分层的体系结构。底层为驱动层提供了各种设备驱动；中间层提供了与硬件无关的图形引擎层，该层主要是提供图形的绘制、线段的绘制和字体的输出等，通过调用底层设备驱动程序向上层提供服务；最上层提供了供应用程序工程师使用的两种API接口，分别是同Windows基于消息循环的编程方式（Microwindows API）和基于X-Windows的C/S方式（Nano-X API）。

本设计是在Linux服务器/客户端模式下开发的，它为程序工程师提供了以GrXXX开头的开发API。这些函数可用来完成窗口的创建和销毁、图形的绘制、字符的显示等。全部工作都是通过Socket送到后台的服务器上，由服务器来承担所有的工作，这样可以实现多个客户同时发出申请，服务器统一管理的工作模式。

汉字输入的一种方法是嵌入到Nano-X服务器中去实现，另一种方法是做到内核的键盘驱动中或做一个应用程序来实现。直接嵌入到内核的键盘驱动中的方法比较直观，但在增加其它汉字输入法时，要重新编译内核并下载内核，比较麻烦。若是用程序来实现，则比较灵活，也容易维护，它需要屏蔽Nano-X读低层键盘驱动的功能，用一个应用程序来处理应用程序与Nano-X进行键盘事件消息传递，从而实现汉字的输入。本文重点介绍应用程序处理方法。

软件运行环境

本系统采用基于ARM7架构的嵌入式芯片EP7312，提供了16MB SDRAM作为运行主内存，2MB Nor Flash作为内核存储器，32MB Nand Flash作为文件系统存储器，及一些附加的外设；操作系统是嵌入式Linux，中间层采用Microwindows，它们都因源码公开、完全免费、功能强大又易于移植，而成为嵌入式系统中的一大主流。目前，桑达税控机SED-E300系列也运行在该平台上。

软件设计

该汉字输入法程序是一个Nano-X程序，程序结构如图1所示。

图1 汉字输入法程序结构图

首先建立与Nano-X服务器的连接；创建窗口和所有需要的资源，如图形设备描述表、字体、绘图区域；选择处理的事件类型；进行实际工作的处理，检测事件类型、实际汉字的输出、具体输入法的处理等；销毁指定的字体、图形设备描述表和窗口；关闭与Nano-X服务器的连接；退出应用程序。

程序分为输入法管理程序和具体的输入法程序，二者分工是不同的。前者主要是确定当前的汉字输入法种类，读取键盘数据并传递给具体的汉字输入法程序；后者是接收到键盘数据，进行具体的汉字输入法处理后，把汉字内码传递给Nano-X服务器。

键盘编码

目前采用的键盘阵列是一个8×8的矩阵键盘。常规的26个英文字符、10个数字和一些符号采用ASCII编码。一些功能键采用‘ESC’序列编码，其格式为 ‘ESC’+‘ch1’+‘ch2’， 共3个字节。第一个字节的16进制值为0x1b，第二和第三个字节根据功能键的不同而不同，如‘输入法切换’键的编码是 0x1b 0x4f 0x51，‘退出’功能键的编码是0x1b 0x5b 0x54等。

/dev/sedkey是一个键盘设备驱动文件，Linux应用程序可以通过文件操作来读取当前的键盘输入。

输入法管理程序

汉字输入法管理程序（xin.c） 主要负责从低层键盘驱动/dev/sedkey读键盘数据，并把键盘数据通过事件消息传递给当前的汉字输入法程序，具体的结构框图如图1所示。

输入法配置文件xin_config，可以灵活配置输入法的数量和种类，它是一个文本文件，输入法管理程序会自动对配置文件进行分析，从而满足用户的输入法需要，文件格式如表1所示。

如要配置一个“区位+拼音+五笔字型”输入法，则xin_config的内容为：

/flash/qw /flash/py /flash/wbzx ，其中，qw、py、wbzx分别是独立的输入法程序。这样，若通过“输入法切换”键来切换，分别是西文、区位、拼音、五笔字型，依次循环。

输入法管理主要包括3个子程序get_input（）、run_input（）和kill_input（）。其中，get_input（）子程序主要负责对xin_config文件进行解析，从而确定有几种输入法以及路径和程序文件名；run_input（）主要执行指定的输入法程序；kill_input（）主要负责删除指定的输入法程序。

汉字输入法程序

具体的汉字输入法程序包括区位、拼音、五笔字型、手写等。其中，区位输入法是最典型的一个输入法，只要接收到4个数字ASCII码，就组合成一个汉字。

汉字输入法程序主要包括3个子程序esc_proc（）、quwei_translate_char（）和quwei_send_char（）。 其中，esc_proc（）子程序是对输入的键盘事件进行处理，若是功能键，则直接把键值传递到GR_BOOT_ WINDOW_ID窗口；quwei_translate _char（）子程序主要负责把4位数字键转换为汉字内码；quwei_send_char（）子程序主要负责把指定的值通过键盘事件传递到GR_BOOT_WINDOW_ID窗口。

程序运行及结论

当程序编译、链接完成后，放到一个指定的目录如/flash下，把xin、xin_config、qw、py、wbzx放在/flash下，执行下列命令：

/flash/nano-X /flash/nanwn /flash/xin /flash/app

其中，app是一个应用程序，具体落实到税控机，则app是一个税控机程序。

由于新的汉字输入法不断推出，以及用户对特定输入法的指定，这种输入法设计的优点也将显示出来。它不需要修改庞大的Microwindows程序，只需按照qw.c的程序结构直接定制一个新的输入法程序，再修改相应的xin_config文件就可以了，扩充非常容易。

结语

桑达税控机SED-E300系列是建立在嵌入式Linux操作系统、Microwindows图形平台上开发的高端产品。本文介绍的汉字输入法具有方便易扩等特点，在税控、POS、手持设备等产品的开发中都具有实际意义。

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