ARM嵌入式系统GUI开发研究

　　随着嵌入式系统的发展，它在软件和硬件上日趋复杂，对于人机交互的效率的要求也日渐提高，特别是一些复杂的工控设备和消费电子产品。因此，图形用户界面(GUI)就从嵌入式系统的系统程序中被独立了出来。嵌入式GUI发展至今，已经有了许多的种类，具有了强大的功能。嵌入式GUI已经成为一个成功的嵌入式系统不可缺少的组成部分[1]。本文在ARM为核心的嵌入式系统上进行了图形界面的开发，并对Windows界面进行了模拟。

　　1 ARM处理器

　　嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。[2]ARM是当前嵌入式领域使用最广泛的微处理器[3] 。ARM(Advanced RISC Machines)微处理器是采用ARM技术知识产权(IP)核的微处理器，这种ARM核技术是由英国的ARM公司所授权。世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计的ARM微处理器核，根据各自不同的应用领域，加入适当的外围电路，从而形成自己的ARM微处理器芯片进入市场。

　　本次设计中使用ARM7TDMI作为嵌入式系统的内核。ARM7TDMI核是通用的32微处理器内核，采用冯•诺伊曼结构，具有高性能和低功耗的特性。ARM7TDMI使用三级流水线技术来增加处理器指令流的速度，处理器和存储器的所有部分都可连续工作。通常在执行一条指令的同时就对下一条指令进行译码，并将第三条指令从存储器中取出[4]。ARM结构是基于精简指令集计算机原理而设计的，指令集和相关的译码机制比复杂指令集计算机要简单得多。

　　2 图形用户界面特征和发展趋势

　　2.1 图形用户界面的特征

　　图形用户界面(Graphic User Interface，GUI)的广泛流行是当今计算机技术的重大成就之一，它极大的方便了非专业用户的使用，人们不再需要死记硬背大量的命令，而可以通过窗口、菜单方便的进行操作。“Visual”已成为当前流行的形容词，如Visual Basic、Visual C++等。图形用户界面的主要特征如下[5]：

　　1、WIMP

　　其中W(Windows)指窗口，指用户或系统的一个工作区域。一个屏幕上可以有多个窗口。I(Icons)指图形，系形象化的图形标志，易于人们隐喻和理解。M(Menu)指菜单，可供用户选择的功能提示。P(Pointing Devices)，指鼠标器等，便于用户直接对屏幕对象进行操作。

　　2、用户模型

　　GUI采用了不少Desktop桌面办公的隐喻，是应用者共享一个直观的界面框架。由于人们熟悉办公桌的情况，因而对计算机显示的图形符号的含义容易理解，诸如：文件夹、收件箱、画笔、工作薄、钥匙及时钟等。