嵌入式设备图形用户接口设计及实现

摘要

嵌入式系统的研究和开发是当前信息技术热点之一。如国家大力支持发展的智能硬件、物联网、智能家居、机器人、物理计算等领域都需要嵌入式系统的支撑。如今技术迅猛发展，用户需求多样化，嵌入式设备在追求功能强大的同时，也需要不断提升用户体验。而图形化的用户界面能够在设备与用户之间搭建起可视化的友好桥梁，因此图形用户接口GUI(Graphical User Interface，GUI)几乎要成为嵌入式系统中标配的一部分，GUI已然成为了其中一个重要的技术部分。
　　论文主要论述嵌入式GUI的设计实现及其在智能家居领域室内机设备上的典型应用。本智能家居设备其硬件是以TMS320DM365为核心主控，软件基于嵌入式Linux操作系统。本文首先简要介绍GUI背景以及国内外发展现状，然后详细描述本GUI系统的设计特色和应用。主要包括:
　　(1)设计GUI系统的框架，在框架设计上秉着逐层分级，模块化，结构化的设计理念，对系统进行分层，便于维护。
　　(2)基于消息驱动，通过多线程方式对消息进行处理;同时设计消息钩子处理机制，可对消息进行灵活处理。
　　(3)设计并实现系统各类控件元素可主题风格切换，达到快速换肤定制的目的，满足在有客户差异化定制要求时可快速交付，减少客户界面定制类需求的研发资源投入。
　　(4)实现页面、控件等显示层面的代码自动生成，可支持从UI效果图经第三方工具转换后在本GUI系统可直接转换为代码，将软件开发者从UI效果图到代码实现的过程中解放出来，重点关注于业务功能方面开发。
　　(5)支持页面内控件自动布局功能，在一些较规整页面的编程实现时，开发者无需再斟酌调整控件位置、大小等与技术性弱相关的细节。采用自动布局后，系统将智能地为控件计算显示位置及大小，且可根据父窗口页面大小自动调整。
　　(6)最后以本GUI系统在智能家居领域之室内机设备软件上的应用为实例，介绍本GUI系统在嵌入式设备开发中如何应用。

目录

摘要

1 绪论

1．1 研究背景和意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究目的及意义

1．2 GUI国内外现状

1．2．1 国外现状

1．2．2 国内现状

1．3 本文研究内容及主要贡献

1．3．1 本文主要研究内容

1．3．2 本文主要贡献

1．4 本文组织结构

1．5 本章小结

2 嵌入式GUI的设计

2．1 嵌入式系统层次设计

2．2 GUI架构设计

2．3 GUI系统类设计

2．4 控件管理设计

2．5 本章小结

3 嵌入式GUI基础功能实现

3．1 消息处理的实现

3．1．1 消息的分类

3．1．2 消息的传递

3．1．3 消息钩子实现

3．2 控件的实现

3．2．1 静态控件

3．2．2 按钮控件

3．2．3 菜单控件

3．3 图形资源支持实现

3．3．1 设备上下文DC

3．3．2 BMP文件格式支持

3．3．3 PNG文件格式支持

3．4 本章小结

4 嵌入式GUI扩展功能实现

4．1 快速换肤

4．2 自动布局

4．3 控件自动创建

4．4 其他功能实现

4．5 本章小结

5 嵌入式GUI在智能家居系统的应用

5．1 应用场景

5．2 系统环境

5．3 GUI应用

5．4 本章小结

6 总结与展望

6．1 研究工作总结

6．2 进一步工作展望

参考文献

致谢

声明