一个嵌入式适用的可扩展GUI框架的设计与实现

摘要

本文从嵌入式软件UI框架的实际问题出发,设计并实现了一个适用于嵌入式系统的,具有良好可移植性、灵活性和可扩展性的GUI框架。该GUI框架还具有支持Alpha混合描画、抗锯齿字体表现、提供多媒体API解决方案以及完善的脚本解释型动画效果解决方案等优势。
　　 本文提出一种XML资源文件加载机制,利用XML描述应用程序中树型结构的GUI元素集合,即应用程序在启动时动态加载XML资源文件。这使软件能够在不需要重新编译的情况下对UI做出调整,并在调用不同资源文件时表现出完全不同的外观和功能。GUI框架在该机制的帮助下可以轻松地扩展新GUI元素来对应新增的功能需求。优化的Alpha混合描画功能,完善的动画效果解决方案,支持抗锯齿彩色字体渲染以及提供多媒体API等特色优势,不仅使软件开发者能够提供更加炫丽多彩的用户界面,为用户带来更加丰富的视觉感受和多媒体乐趣,而且能够大幅度地减少开发人员在用户界面上投入的工作量,因而缩短软件项目开发周期,加快嵌入式产品问世的步伐,提高产品的吸引力和竞争力,为软件开发者带来更高的效益。
　　 目前,本文提出的GUI框架已被东软某嵌入式产品研发部应用于其独立研发的拥有自主知识产权的NSMID商用项目中。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 课题的引出

1.2.1 嵌入式UI架构应具备的特点

1.2.2 理论意义和应用价值

1.3 研究目标与研究内容

1.3.1 研究目标

1.3.2 研究内容

1.3.3 研究方法

1.4 论文结构

第二章 研究领域进展综述

2.1 嵌入式领域内的UI框架

2.2 LINUX领域内的UI架构

2.3 基于LINUX的嵌入式GUI

2.3.1 国外研究状况

2.3.2 国内研究状况

2.3.3 研究领域进展简析

2.4 本章小结

第三章 GUI框架需求分析

3.1 体系结构与机制的分析

3.1.1 事件驱动机制

3.1.2 描画机制

3.1.3 元素组成机制

3.2 可移植性分析

3.3 灵活性和可扩展性分析

3.3.1 可控的灵活性

3.3.2 有限的扩展性

3.4 所用工具

3.5 本章小结

第四章 GUI框架的设计与实现

4.1 引言

4.2 事件驱动机制的设计与实现

4.2.1 系统事件

4.2.2 自定义事件

4.2.3 事件循环过程

4.2.4 性能与实时性

4.3 描画机制的设计与实现

4.3.1 描画逻辑

4.3.2 描画动作

4.4 元素组成机制的设计与实现

4.4.1 树型结构元素集合

4.4.2 GUI元素中的事件处理过程

4.4.3 GUI元素中的描画过程

4.5 可移植性的解决方案

4.5.1 分层

4.5.2 抽象接口

4.5.3 封装设备层

4.6 基于XML的外部资源文件的加载机制

4.6.1 GUI元素的动态加载

4.6.2 灵活性示例

4.6.3 可扩展性示例

4.7 字体表现的实现方案

4.8 多媒体支持的实现方案

4.8.1 基于MPlayer的实现方案

4.8.2 基于GStreamer的实现方案

4.9 平台无关的优化工作

4.9.1 资源加载管理

4.9.2 Alpha混合算法的优化

4.10 本章小结

第五章 在实际项目中的应用

5.1 项目背景

5.2 系统分析

5.2.1 功能需求

5.2.2 非功能需求

5.2.3 假定与依赖

5.3 系统设计

5.3.1 功能模块设计

5.3.2 UI设计

5.4 系统实现

5.4.1 关键模块或组件的实现

5.4.2 代码结构

5.5 基于INTEL ATOM CPU的优化

5.6 本章小结

第六章 测试与评估

6.1 健壮性

6.2 实时性

6.3 ALPHA混合算法性能

6.4 统计数据

6.5 本章小结

第七章 结束语

参考文献

致谢