通过采用μc／GUI软件实现键盘响应的无纸记录仪界面设计

引 言

无纸记录仪记录采样得到的数据，并根据用户选择的配置显示出用户需要的时问段的数据。该记录仪实现无笔、无纸记录，日常维护工作小。可同时输入多种信号，互不干涉，实时显示，可靠性好，应用灵活。

对无纸记录仪界面要求是：显示信息量大，方便用户查找所需要的信息；操作简单，界面友好，使用户不必进行专业培训即可操作。

1、μC／GUI

1．1 μC／GuI简介

μc／GUI是美国Micrium公司出品的一款针对嵌入式系统的优秀图形软件。它是为任何使用LcD（液晶显示器）图形显示的应用提供高效的、独立于处理器及LcD控制器而设计的GuI（图形用户接口），适用于单任务或多任务系统环境。其主要特性是：丰富的图形库，多窗口、多任务机制，窗口管理及丰富窗口控件类（按钮、检验框、单／多行编辑框、列表框、进度条、菜单等），多字符集和多字体支持，多种常见图像文件支持，鼠标、触摸屏支持，灵活自由配制等。

1．2 μC／GuI文件组织

μC／GUI文件结构见图l。

μC／CUl＼GuI＼Ant认lias：处理显示的边缘模糊效果，即抗锯齿和优化LCD锯齿。

μC／CuI＼GUI＼ConvertColor：涉及调色板模式。μC＼GuI的调色板模式支持111、222、223、323、332、444、555、565、8666等相关模式。

μc／GuI＼GuI＼ConvertMono：描述单色显示的不同模式。

μC／GUI＼GUI＼Core：是μC／GUI的核心部分，包括GUI头文件、GUI显示各种文本和数字、设置各种字体、2一D图形库、绘图函数、键盘函数等。

μC／GUI＼GUI＼Font：μC／GUl支持的字体。

μC／GUI＼GUI＼LCDDriver：很多已经完备的LCD控制器的驱动程序以及API函数。

tAC／GUI＼GUI＼MemDev：MemDev的所有函数。txC／GUI函数绘图不使用MemDev时，画图操作直接写到终端上显示，交迭绘图执行时刷新屏幕，多次刷新时就会出现抖动。如果在程序中使用MemDev，则所有的执行操作都在MemDev中执行，当所有的操作都执行完毕之后，最后的结果才会送到屏幕上显示，因而可以避免多次刷新，从而避免抖动。

μC／GUI＼GUI＼Touch：触摸屏驱动函数。

μC／GUI＼GUI＼Widget：窗口控件函数。

μC／GUI＼GUI＼WM：窗口管理函数。

1．3 μC／GUI与其他图形系统的比较

a）μC／GUI优势在于体积小，配制性强，运用领域广泛。只要满足RAM 1 00 B，堆栈5 0 0 B，ROM10 kB的小型系统中都可以运行μC／GUI，而这个需求是其他图形系统所不及的。在资源丰富的大型系统中，也只需要RAM 2 kB～6 kB，堆栈1 2 00 B，ROM30kB一60kB就可以满足μC／GUI的各种功能。对比于其他图形系统最少几百kB，动辄上MB的系统而言是非常有优势的。其众多的配制，满足不同需求用户需要，方便灵活小巧，实用性大大增强。

b）平台的广泛性，移植方便。由于μc／GuI是100％C编写，适应绝大多数软硬平台，相对于众多具有软硬件针对性的图形系统而言，结构划分和模块划分非常清晰，分设专门的LCD驱动模块，移植简单方便。代码量相对较小，易操作，可扩展性强，方便用户定制和自主更新完善，满足个性需求。

2、工程项目分析

本文主要实现无纸记录仪的界面。项目中利用μC／GUI的消息传递机制来实现各控件之间的联系及功能，使用回调函数进行各界面之间的切换。

2．1消息机制

μC／GuI是采用消息驱动的，它专门有对外的一套收集消息的接口。

一些基本的消息如下：

wM-CREATE：窗体创建消息，每创建一个窗体完后都会向该窗体发送此消息。

wM-SHOW：显示窗体消息，此消息在μC／GUI中各控件窗体内均未作处理。要显示窗体一般使用wM-ShowWindow函数。

WM-PAINT：窗体重画消息，当窗体所在区域全部或部分无效时，系统会发出该消息，将无效区域重画，μC／GUI中是将全部区域重画；当由外部输人操作引起无效区域产生时，系统会在消息处理中发送该消息到窗体消息回调函数中，以重画此窗体。

WM-KEY：处理按键式操作的输入外设的消息，消息中必须包含按键的按下或弹起状态，此消息在任务消息循环中循环处理，一旦产生就会发送给当前焦点窗体。

wM-SET_FOCUS：所有外部输入设备消息都是发送给当前焦点窗体的，用户可以通过此消息来设定当前的焦点窗体。

WM-NOTIFY-PARENT：此消息将子窗体的外设输入消息传送到它的父窗体，因为一般情况下消息都是在父窗体中统一处理，如对话框中的按钮点击事件，一般在用户自定义的窗体消息处理函数中处理，所以必须要子窗体将获取的输入外设的消息传送给父窗体，这样才能在父窗体中进行子窗体的点击事件消息的处理，处理该消息时通过控件ID来区别不同的控件，通过消息中的通知码来区别控件被操作的各种状态。

wM_DELETE：要删除窗体时发送的消息，主要清除窗体数据结构所占用内存，此消息由WM-DeleteWindow函数发送。

WIDGET_HandleActive：基础控件共通消息处理，大部分μC／GUI控件中都会在消息回调函数的头部进行这个调用，处理了消息后，就直接退出消息回调函数的调用。这个函数中处理如下消息：

WM-GET-ID：返回窗体控件标志ID。

WM-SET-FOCUS：设置当前窗体为焦点窗体，设置完后还必须向该窗体的父窗体发送WM-NOTIFY-CHILD-HAS-FOCUS消息，让其父窗体更新它记载的当前焦点子窗体。WM-GET-HAS-FOCUS：获取当前窗体是否为焦点窗体。

WM-SET-ENABLE：设置窗体为不可用窗体。

WM-GET-ACCEPT-FOCUS：获取当前窗体是否可设置为焦点窗体。 WM-GET-INSIDE-RECT：返回窗体内框矩形。

WM-DefauhProc：窗体默认消息处理函数，μC／GUI中提供一些基础的控件，这些控件有些共通的消息均在此处理，如下：

WM-GETCLIENTRECT：获取窗体矩形区域，相对于矩形自身。

WM-GETORG：获取窗体矩形左上角坐标。

WM-GET-INSIDE-RECT：获取窗体矩形区域，相刘屏幕。

WM-GET-CLIENT-WINDOW：获取窗体客户区子窗体句柄。

下面以项目中按下OK按钮事件为例来简单说明消息传递机制（见图2）。

按下OK按钮，随后产生按钮WM-TOUCH消息。消息LOOP调用按钮默认的按钮窗口消息处理函数一BUTYON-Callback。一OnTouch默认处理按钮按下事件并发送给父窗体WM-NOTIFY-PARENT消息，这种情况下，消息中还有一个通知码WM-NOTIFICATION-REI_EASED。默认的对话框窗体消息处理函数一FRAMEWIN-Callback收至 WM-NOTIFY-PARENT消息并最终传送该消息到自己定义的对话框消息处理函数。由一FRAMEWIN-Callback传送的消息首先传送到对话框的默认窗体消息回调函数一CbDialog，然后再经它传送到用户自定义的窗体回调函数当中。在自己的对话框消息处理函数中处理wM-NOTIFY-PARENT消息，该消息参数中含有按钮的ID及操作状态，如果通知码是WM-NOTIFICATION-RELELASED，此时证明一次按下按钮事件完成。

再来分析一下对话框外面的消息接收：GUI-Exec-DialogBox函数有几个参数：第1个是对话框的资源定义数组，这个数组定义了对话框的组成子窗体，其中数组第1个成员必须是FrameWin窗体，数组每1个成员记载了创建子窗体所用函数／子窗体Caption／子窗体标志：ID／子窗体的位置及宽高／创建窗体时样式标志／额外传送的参数。第2个参数是上述的数组的大小。第3个参数是用户指定的对话框窗体消息回调函数指针。第4个参数是对话框的父窗体，默认为0。第

5、第6参数指定对话框的左上角屏幕位置。

GUI-ExecDialogBox主要完成如下工作：

a）根据传进来的对话框资源定义数组创建对话框及对话框中的子窗体。

b）根据传进来的窗口消息处理函数，记载到一全局变量保存，当这个全局变量中记载的函数指针为非空时，执行消息LOOP，消息LOOP中会将当前KEY消息发送给当前焦点窗体。

c）当对话框关闭时，记载对话窗体消息回调函数的全局变量会被清为0，此时消息LOOP就会退出，对话框结束。

2．2回调函数

回调函数是由用户定义的，当特定事件发生时，指示图形系统调用特定函数的函数。通常当窗口的内容发生改变时，它们用来自动重绘窗门。例如，窗口内显示一幅位图，当窗口移动时，位图并不会自动移动，此时，就需要调用回调函数对窗口进行重绘，即从观众的角度来看，移动窗口和窗口内容。

μC／GuI提供给窗口和窗口控件的回调机制的背后，是一个事件驱动标志。在大多数的窗口系统中，不仅从用户程序到图形系统，而且还要能够从用户程序到图形系统，并且能够通过用户程序提供的回调函数，返回到用户程序。这个机制称为回调机制。在μC／GuI中，回调机制用来在窗口管理中控制窗口的重绘操作，这使得窗口管理的有效性成为可能。

使用回调函数建立一个窗口时，必须有一个回调函数。所用的回调函数必须有如下原型：void callback（wM-MESSAGE*pMsg）。其中pMsg为指向消息的指针。回调函数执行的功能依赖于所接收到的消息。以上原型后面一般跟着switch表达式，表达式定义不同的case表达式下不同的信息对应的不同行为，至少要有一个重绘函数：WM-PAINT（）。在工程项目中所有功能都是通过上述消息机制以及回调函数来进行实现的。

3、结束语

本文对μC／GUI的消息机制、回调函数作了简单介绍。实现了键盘响应的无纸记录仪界面，包括按钮、列表框各种控件，见图3。

图3界面包含了无纸记录仪中的所有控件，列表框可以实现上下选择，编辑框可以实现输入，按钮可响应外界消息。通过键盘的左右键来实现各控件的切换，以便对某些控件进行操作控制。