嵌入式系统的图形用户界面
嵌入式系统上的图形界面输入引擎的研究

的驱动 程序 和输入 引擎 , 系统 结构 如 图2 。
同 的输 入 设 备 开 发 其 与G I 间 的 接 口 , U之 以使 得 G I 够 正 确 响应 用 户 的输 入 。 I U能 GU 的输 入 引擎 就 是 介 于G I 理 核 心 和 操 作 系 U处
统 的 输 入 设 备 驱 动 程序 之 间 的一 组 抽 象 接 口 ,它 的 功 能 是 使 不 同 的 输 入 设 备 的 驱 动 程 序 能 够 无 缝 地 连 接 到 G I 消 息 处 理 程 U的 序中。 因此 . 入 引 擎 可 以改 善G I 输 U 的可 移 植 性 。 基 于a9r 9 0 微 处 理 器 和嵌 入式 Ln x 作 系统 的软 硬 件 平 台 上 , 论 了 开 在 t1m 2 0 iu操 讨 发G I 入 引 擎 的一 般 方 法 . U输 并结 合一 个 具 体 的 G I 统— — Mii U , 出 了 一 个输 入引 擎 实 例 的 开 发 过 程 。 U系 nG I给 关 键 词 图 形 界 面 输 入 引擎 Am 处理器 r微 嵌 入 式 Ln x i u
中图法分类号
T 3 1 l 文献标识码 P9 . ; 4
B
随着 嵌入 式 系统 的广泛 应 用 , 各种 图形 界 面用
户 系统 ( U ) 广泛 应 用 于各 种嵌 入 式设 备 上 。在 G I也
移植 一套 G I 新 的嵌 入式 设 备上 的时候 , 因为底 U到 层 的输 入设 备 差 别很 大, 如 矩 阵键 盘 、 摸屏 、 例 触 手 写板 等都 是 嵌入 式 系统 上 的 常用 设 备 。 么 怎样 使 那
得G I U 能够 响应 这些 输 入设 备 产生 的事件 ,而 且又
图形用户界面实验报告

图形用户接口一、实验目的·了解嵌入式系统图形界面的基本编程方法·学习图形库的制作二、原理概述2.1 Frame Buffer显示屏的整个显示区域,在系统内会有一段存储空间与之对应。
通过改变该存储空间的内容达到改变显示信息的目的。
该存储空间被称为Frame Buffer,或显存。
显示屏上的每个点都与frame buffer里的一个像素对应。
显示屏可以用单色或彩色来显示。
单色用1位来表示,彩色有2、4、8、16、24、32等位色。
显示屏还有单屏模式和双屏模式。
2.2 Frame Buffer与色彩计算机反映自然界的色彩是通过RGB值来表示的。
像素的RGB值可以直接从Frame Buffer里得到,或是从调色板间接得到。
实验室的显示器为16位色,因此Frame Buffer里的每个单元为16位:高5位为R,中间6位为G,低5位为B。
2.3 LCD控制器LCD控制器是Frame Buffer与显示屏之间的一个中间部件,负责从Frame Buffer中提取数据,进行处理,并传输到显示屏上。
本实验用到的开发板处理器PXA270集成了LCD控制器,实验中用到的显示屏是16位的TFT LCD,像素分辨率为 640×480。
三、实验内容3.1Frame Buffer操作Frame Buffer的设备是/dev/fb。
Struct fb_var_screeninfo vinfo;Fd = open("/dev/fb",O_RDWR)ioctl(fd,FBIOGET_VSCREENINFO,&vinfo)来获取它的可变参数,其中包括显示器的色位,分辨率等信息(vinfo.bits_per_pixel、vinfo.xres、vinfo.yres)。
获得缓冲区首地址,调用方式为:unsignedchar*fbp=0;fbp=(unsigned char*)mmap(0,sreensize,\PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);将显示缓冲区清零,memset(fbp,0,screensize),即可实现清屏。
GUI(用户图形界面)

03
减少了程序中的循环和延时操作,提高了 程序的执行效率。
04
方便实现复杂的交互逻辑和动态界面效果。
多任务和多线程
01
并行处理
02 支持多个任务同时运行和处理,提高了程序的并 发性能和响应速度。
03 可以将耗时的任务放在后台线程中执行,避免阻 塞主线程和影响用户体验。
多任务和多线程
• 提供了线程同步和互斥机制,避免多线程并发访问导致的 数据竞争和死锁问题。
重要性
GUI为用户提供了一种直观、易用的操作方式,使得计算机的使用变得更加便捷 和高效。GUI能够降低用户的学习成本,提高工作效率,并增强用户体验。
GUI的历史和发展
历史
GUI的概念起源于20世纪60年代,最早的图形用户界面是SGI公司为斯坦福大学开发的斯坦福大学图形界面 (Stanford Graphics Interface)。随着计算机技术的不断发展,GUI逐渐成为计算机操作系统和应用程序的标 准界面。
娱乐软件
娱乐软件是一类用于休闲和放松的软件,如 音乐播放器、视频播放器等。GUI在娱乐软 件中扮演着重要的角色,提供了简洁、易用 的界面,使用户能够轻松地享受娱乐内容。
嵌入式系统和专用设备
嵌入式系统
嵌入式系统是一类专用的计算机系统,通常 用于控制和管理特定的硬件设备。GUI在嵌 入式系统中起着重要的作用,提供了直观、 易用的界面,使用户能够方便地与设备进行 交互和控制。
错误处理与提示
GUI应具备完善的错误处 理机制和友好的提示信息, 帮助用户快速解决问题。
适应性与兼容性
GUI应具备良好的适应性 与兼容性,支持不同设备 和浏览器的使用,确保用 户体验的一致性。
美观性原则
视觉层次与布局
lvgl按钮使用方法

lvgl按钮使用方法LVGL(Light and Versatile Graphics Library)是一个开源的GUI(图形用户界面)库,常用于嵌入式系统的显示界面设计。
LVGL提供了丰富的图形对象、动画效果和触摸交互功能,使开发者可以轻松构建漂亮且易于操作的用户界面。
其中,按钮(Button)是LVGL中的一个重要组件,用于实现用户与系统进行交互的触发器。
下面,我将详细介绍LVGL按钮的使用方法。
一、引入按钮组件在使用LVGL按钮之前,需要在项目中引入相应的组件。
你可以通过添加文件的形式将LVGL的源代码和头文件导入到你的工程中,或者直接使用预编译好的库文件。
1. 如果你选择将源代码和头文件直接导入项目:- 将LVGL的源代码文件夹拷贝到项目目录中。
- 在你的代码中包含相应的头文件,例如:#include "lv_button.h"。
- 在编译选项中添加相应的源文件,例如:lv_button.c。
2. 如果你选择使用预编译好的库文件:- 将预编译好的库文件添加到工程目录。
- 在你的代码中包含相应的头文件,例如:#include "lv_button.h"。
- 在编译选项中添加相应的库文件,例如:-llvgl_button。
二、创建按钮对象在LVGL中,按钮是一种特殊类型的对象,需要先创建一个按钮对象,然后对其进行设置和操作。
1. 创建按钮对象:使用`lv_cont_create`函数创建一个容器对象来承载按钮对象,然后使用`lv_btn_create`函数在容器中创建一个按钮对象。
clv_obj_t *container = lv_cont_create(lv_scr_act(), NULL); 创建容器对象lv_obj_t *button = lv_btn_create(container, NULL); 在容器中创建按钮对象2. 设置按钮位置和大小:使用`lv_obj_set_pos`和`lv_obj_set_size`函数设置按钮的位置和大小。
嵌入式图形用户界面系统的e-GUI的设计与实现

对 象 的 句 柄 , 次对 象 创 建 过 程 结 束. 使 用 e 一 在 —
G 的应用 系统 中 , 有 eGUI 象 都在 eG UI 所 — 对 - UI 初 始 化后 被创 建 , 对 象 指针 都 被 收集 在对 象 管 且
理 器 中, 象 的生命 周 期 将延 续 到应 用 系统 退 出 对
时 , 由对象 管理器统 一销 毁. 并 以上就 是 eGUI 象创 建 的整 个 过程 , 反 — 对 它 映 了 eG 对 象 、 — UI 内存 管理 器 和对 象 管理 器 之 间 的 关 系. 面 , 下 进一 步说 明外 围设 备输 入/ 出 的 输
l … … 一 IJ I
理器 中的某个 窗 口对 象 发 出, 由该 窗 口 t身 或另 t
一
个 窗 口对 象接 收. 图 4所 示 , 如 当一个 窗 口对 象
要发 送一 个 WM— AI 消息 时 , P NT 它模 拟 一 次外
部消 息 的产生 过 程 , 调用 S oe tt ( 方 法 , 生 trSae ) 产
me r n g r 图形 引 擎 ga hc以及 外 围设 mo yma a e 、 rp i 备 输入 / 出 的抽象 层 a src ip tl e a — 输 b tat n u a r和 b y
src up t a e 组 成 . t t t u y r a o l
中各部 分 的关 系作 进一步 的说 明. 图 3 示 , 如 所 当 用户 调用eGUI — 对象 的cet (方 法时 , rae ) 内存 管理 器 的 g imalc ) 法被 调 用 , 返 回分 配 内存 u— l ( 方 o 并 块 的头指 针 , 接着 调用对 象 管理器 的 rgse ( 方 e itr )
嵌入式系统中函数发生器用户图形界面的实现

0 引
言
新显 示 缓 存 , 由显 示 驱 动程 序 , 显 示 缓存 中 的 内容显 再 将 示到 液 晶屏 上 。
1 1 实现 图形化 的硬件原 理 .
随着嵌入 式 系统应用 领 域 的不 断 扩 大 , 统复 杂 性也 系 在不 断提高 , 以在 嵌入 式 系统 中实 现用 户 图 形化 ( U ) 所 G I 已成为 大势所 趋 。 目前 , 式 系统 中大多数 的 GU 都是 嵌入 I 在操作 系统 (n S WiC 、 i x 的支 持 下 , I 、 n E Ln ) O i 调用 系 统 的 各种 A I P 函数实现 的 。这些操 作 系统 为 实现 G I 供 了 U 提 大 量 的 库 函数 , 为 编 程 人 员 提 供 了界 面 设 计 的 良好 也
Ab ta t tS te g n rlte d t mpe n sr c :I’ h e ea rn O i lme tGUIi mb d e y tm. Th m pe e tt n o n e e d d s se e i lm n ai f GUI i v fr o n wa eo m
c a tb sd o s a P + + 4 r e wa lo r sn e . Th p l ain p o e h ein c n me t t e h r a e n Viu lDS .0 Ken l s as p ee td e a p i t rv s t e d s a e h c o g rq ie n fcin s Thee p r n ss o t a h e in i ra o a l,n se s O b s db h so r e urme to l t. e x e i me t h w h tt ed sg s es n be a d i i a y t eu e y teu tme. t Ke wod :GUI Viu l P+ + 4 0 Ken l d t tu t r y rs ; s a DS . r e; aasr cu e
嵌入式Linux图形用户界面实现

1 堡 兰 l 鱼
图 1 G I 应用 系 统 中的 工作 层 次 U在
商 品化 产 品 中使 用会 面 临高 昂 的授权 费 用 ,另外
目前 国 内外 已经 推 出 的 比较成 熟 的 G I 品 U产
包 括 Q /m ed d O e G 、Mi o n O SMi — t bd e 、 pn UI E c Wid W 、 n r i
G 等 . 中Q 属 于商业 化 的产 品 , 它属 于开 源 UI 其 t 其 软件 . 技术 角度 讲 , 述这 些 G I 从 上 U 都有 各 自的特
摘
要 : 对 嵌入 式 系统核 心技 术之 一 一 嵌 入 式 图 形 用 户界 面 , 出 了一 种 通 用 嵌 入 式 G I 设 计 思 想 针 提 U的
和体 系结构 , 然后给 出 了采 用S L ̄计抽 象层 和基 于消息驱 动机 制的Ci t evr 构等关键技术的 实现 , D - ln/ re e S 大
G I 为 中间件 建立 在 用户 态 , Lnx操作 U作 与 i u 系 统 的接 口通 过 系统 调用 方式 实 现 , 应用 程序 与 的接 口主要 通过 A I P 函数共 享库 . UI 求实 现 的 G 要 基 本功 能是 要能 在指 定 的显示 设备 上显 示用 户设 定 的 图形界 面 , 析 外部 输 入 以实现 和 图形界 面 解 的交互 , 为 应用 程序 开 发者 提 供兼 容 Wi3 P 并 n2 I A 的编程 接 口以便 于应 用程 序 开发 和移 植.综 合 以 上 需求 , 用 以面 向对 象 为主 , 向过程 为辅 的方 采 面 式 进行 G 系统 设计 . U 分 为 3层 : 象层 、 U UI G 1 抽 G I 核 心层 和 A I ,, P 层 5 其体 系 结构 如 图 2 j 所示 . 最底 层 是抽 象 层 ,包 括基 于输 入 设备 的输 入 抽 象层 I L I u bt c L yr、 于图 形显示 设 A ( p t s at ae)基 n A r 备 的图形抽 象层 G LG ahc bt cL yr ̄ UI A ( rp iA s at ae) G r N
基于uITRON操作系统的嵌入式GUI设计

随着嵌入式系统技术不断发展,各类嵌入式应用对人机交互界面要求也越来越高,这就使得对嵌入式图形用户界面需求越来越迫切。
与一般系统上图形用户界面相比,嵌入式系统图形用户界面要求轻型、占用资源少、高性能、高可靠性、可配置等特点。
本设计是在东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心自主研发,并在遵循uITRON 3.0标准RTOS-ASIX OS基础上设计出一套适合于手持设备、仪器仪表等应用图形用户界面——ASIX Window。
该图形用户界面采用面向对象设计思想,基于消息循环和事件驱动机制,构建了比较完整窗口系统,为用户提供了类Win32 API用户编程接口。
考虑到一般嵌入式应用屏幕较小,以及嵌入式系统处理器与存储器容量限制,ASIX Window在设计上放弃了窗口剪切等复杂特性,大大降低了系统复杂性,减少了对系统资源占用。
由于采用基于控件设计概念,ASIX Window非常适合裁减,可以根据用户需求方便地增加或删减控件,增加了系统可裁减性。
该图形用户界面已成功应用于PDA,电子词典,税控收款机等多款产品设计中。
字串51 与操作系统内核接口字串1ASIX Window整体架构是基于消息分发,消息循环以及消息处理之上。
整个ASIX OS 平台结构如图1所示。
图1中,最底层是系统消息源,包括中断(键盘、触摸屏等)和定时器,一般将它们统称为中断源。
中断发生后,进入中断处理程序,该中断处理程序维护其对应缓冲区后(如果它需要缓冲区),设置事件发生(通过调用内核事件标志系统调用)。
因为系统任务是阻塞在这个事件标志上,而且系统任务优先级最高,系统任务将被内核调度运行,系统任务根据所发生事件类型,来进行相应处理。
比如说,如果是笔中断事件,中断处理程序将笔坐标信息存放在相应缓冲区中,并设置相应事件标志,系统任务将笔坐标数据转换为相应活动区域(Active Area)消息,并由系统任务将这个消息发送到当前需要该中断事件任务中。
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布局
使用Qt的布局管理类 :
这些类能够给出所有类型控件的默认值,能够根据控件的字体,样式 ,内容得到不同的控件的sizeHint。布局管理类能够得到控件的最大 ,最小尺寸,在字体,内容或者窗口改变时自动调整布局。 QHBoxLayout,QVBoxLayout,QGridLayout是三个最重要的布局管 理器 。这些类从QLayout继承,QLayout提供布局最基本的框架。
信号和插槽机制
一个信号可以被连接到多个槽 connect(inputBox, SlGNAL(valueChanged(int)), staticBox,SLOT(setValue(int))); connect(inputBox, SIGNAL(vaIueChanged(int)), okButton, SLOT(setTittIe(int)));
嵌入式系统的 图形用户界面
图形用户界面 常见的Linux GUI 工具
X Windows(UNIX/Linux) Qt GTK Clutter Java (Android) DirectFB MiniGUI MicroWindows/NanoX OpenGL/OpenglES
QT- C++图形用户界面库
信号和插槽机制
在Qt中大多数类都继承自QObject,继承自它的类都支 持信号与槽机制。 信号与槽泛泛的说就是一种对象间的通信机制,一个 对象发送信号,会导致另一个对象的槽函数被调用, 槽函数是一个对象的成员函数。哪个对象的信号触发 哪个对象的槽函数需要由connect函数事先绑定。信号 是一个没有函数体的成员函数,有点类似消息或纯虚 函数(但不是纯虚函数)。 在Qt中信号与槽都可以由程序员自定义,许多Qt已有 的类中已经定义有信号与槽。
信号和插槽机制
实现对象间通信的技术 用户事件:指程序的用户所产生的事件,例如:点击 鼠标
程序事件:指程序所产生的事件,例:当用户点击鼠 标后程序退出 发射信号:“发出”一个信号。例:当你点击鼠标时 ,将发射(clicked)信号,为了发射信号,使用emit关键 字
MOC:元对象编译器,用于构造用户自己的信号和槽
各种按钮
推动按钮 单选按钮 复选按钮
推动按钮
推动按钮的描述 推动或者命令按钮是任何GUI(图形用户界面)中最常用的窗口部件, 它来命令计算机执行一些操作,或者回答一个问题。典型的按钮有确定 (OK)、应用(Apply)、撤消(Cancel)、关闭(Close)、是(Yes)、否(No)和 帮助(Help)等。 该按钮是矩形的,并且通常显示一个文本标签来描述它的操作。标 签中有下划线的字母(在此它的前面用“&”标明)表明快捷键,比如: QPushButton *pushbutton = new QPushButton("&Help", this); 这个实例中快捷键是Alt+H,并且文本标签将被显示为Help。
信号和插槽机制
以下是一个信号与槽的连接图
控件和功能类示例
模拟液晶时钟 布局示例
各种按钮
模拟液晶时钟
QLCDNumber 控件显示一个LCD数字风格的文字
QLCDNumber窗口部件能够在LCD上面显示十进制、十六进制、八 进制、二进制的数字。可以利用display()槽与数据源进行连接,能够 重载五个任意类型的display()。 改变LCD的显示范围,可以通过调用函数setNumDigits()来完成。 显示十六进制、八进制、二进制、十进制的数值,您就可以调用函数 setHexMode() 、setOctMode()、 setBinMode()、 setDecMode()来 将其设置。
单选按钮
单选按钮的描述 QRadioButton窗口部件为单选按钮提供了一个文本标签。 QRadioButton是一个能够切换开(选择)或者关(没有选择)的选择按钮 。通常单选按钮是用于当前用户选择许多中的一个选项。在同一时刻, 单选按钮组中仅仅只有一个按钮被选择;如果用户选择其他按钮,以前 选择的按钮将要切换为关闭状态。 当一个按钮切换开或者关的时候,它就会发射toggled()信号。如果任 何时刻你想触发一个行为来改变按钮的状态的时候,可以连接这个信号。 否则,使用isChecked()来查看是否有其他按钮被选择。像上述的 QPushButton一样,单选按钮能够显示文本和可选择的小图标。文本能 够在构造函数中被设置,或者使用setText()函数;设置图标可以使用 setIcon()函数来设置。
Qt的组件
推动按钮
推动按钮的成员 QPushButton ( QWidget * parent = 0 ) 构造一个没有文本的推动按钮,参数为parent。 QPushButton ( const QString & text, QWidget * parent = 0 ) 构造一个父对象为parent、文本为text的推动按钮。 QPushButton ( const QIcon & icon, const QString & text, QWidget * parent = 0 ) 构造一个图标为icon、文本为text、父对象为parent的推动按钮。 注意:您可以传递一个QPixmap作为一个图标(感谢由C++提供的隐含类 型转换)。
嵌入式系统的图形用户界面
预习检查
嵌入式平台有哪些主流的GUI? QT的特点是哪些? 信号和插槽的概念?主流GUI 掌握嵌入式QT的组成结构和特点 掌握一个简单QT程序 掌握布局和按钮控件
本章结构
图形用户界面
应用程序框架
QT/Embedded 信号 和插槽 程序框架和示例 控件示例
Qt是一个跨平台的C++图形用户界面应用程序框架 ,由 Nokia公司出品。 目前产品包括Qt、Qt/Embedded、快速开发工具Qt Designer、国际化工具Qt Linguist等部分。 Qt支持Unix,Linux,Windows,WinCE,Symbian平台 Qt是基于面向对象的C++语言,它提供了信号(signal)和槽 (slot)的对象通信机制,具有可查询和可设计的属性,以及 强大的事件和事件过滤器。同时,它还具有字符国际化, 即支持根据上下文进行国际化字符串翻译。许多Qt特性基 于QObject的继承,通过标准C++技术实现
信号和插槽机制
一个信号可以被连接到另外一个信号 connect(lineEdit, SIGNAL(textChanged()), this, SIGNAL(updateRecord()); 连接可以随时移除
disconnect(doPlusBox, SIGNAL(overflow()), this, SLOT(mathError()));
QT特点
优良的跨平台特性 面向对象
Qt 的良好封装机制使得 Qt 的模块化程度非常高,可重用性较好
丰富的API
Qt 包括多达400个以上的 C++ 类,同时不断扩展
支持 2D/3D 图形渲染,支持 OpenGL XML 支持 开放源码
Qt程序结构
//main.cpp #include <QApplication> #include <QtGui> int main(int argc, char* argv[]) { //每个程序都要有一个QApplication对象 QApplication app(argc, argv); QWidget win; //创建窗口对象 win.show(); //显示窗口 return app.exec(); //进入事件循环 }//事件循环是响应鼠标输入、信号槽的基础
创建工程文件的和可执行文件
qmake -project
//生成工程文件.pro
qmake
make
//qmake分析源文件生成Makefile
//执行Makefile编译
QObject类
Object类是所有Qt对象的唯一基类
QObject是对象模型的中心 ,这个模型的中心特征就是一种用于无缝对 象通讯的被叫做信号和槽的非常强大的机制 QObject把它们自己组织在对象树中。当你创建一个QObject作为其它 对象的父对象,这个对象会在父对象中自动调用insertChild()并且可 以在父对象的children()列表中显示出来 事件:事件是由窗口系统或qt本身对各种事务的反应而产生的。当用 户按下、释放一个键或鼠标按钮,一个键盘或鼠标事件被产生;当窗 口第一次显示,一个绘图事件产生,从而告知最新的可见窗口需要重 绘自身。大多数事件是由于响应用户的动作而产生的,但还有一些, 比如定时器等,是由系统独立产生的。
QT/Embedded简介
Qt的本质是一些应用程序库, 它以动态库,静态库和头文件 的形式给出. Qt是跨平台库支持平台包括Linux, Mac OS, windows,嵌 入式Linux, windows CE, Symbian, 提供C++语言接口. 建议先不要使用QtCreator、QDesigner这些集成开发环境 , 而应该直接学习Qt库中类的使用,以知其所以然.
推动按钮
推动按钮的实例 该实例的功能,当您按下退出按钮的时候,就会退出系统。 以下是该实例的代码:
/* main.cpp */ #include <QApplication> //当窗口初始化的时候,引用的头文件 #include <QPushButton> //定义QPushButton对象,引用的头文件 int main(int argc,char **argv) { QApplication app(argc,argv); //窗体初始化 QPushButton *pushbutton = new QPushButton("Quit"); QObject::connect(pushbutton,SIGNAL(clicked()),pushbutton,SLOT(close())); pushbutton->show();//显示该窗体 return app.exec(); } 运行该实例的结果,如图所示: