嵌入式GUl人机界面系统研究与设计

　　0 引言

　　随着硬件条件的提高，移动终端的嵌入式系统对轻量级GUI的需求会越来越迫切。用户界面是指计算机与其使用者之间的对话接口，它为用户提供与应用系统交互的可视化通道，同时为程序员提供了一种编程模式，即GUI负责系统可视化界面的生成、管理以及系统与用户之间的信息交互，而程序员只需专注于对实际应用的分析。GUI在移动终端系统中扮演着很重要的角色，它运行在操作系统抽象层(OSAL)之上，为应用程序提供基于消息机制的图形用户界面编程接口。GUI与其他一些应用引擎一起为实现丰富的移动终端应用而提供支持，从而将应用程序的计算部分与界面分离开来，这样就充分保证了根据不同需求快速定制出功能强大、界面丰富的应用程序界面。

　　GUI是一种以图形化为基础的用户界面，使用统一的图形操作系统，如可移动的视窗、选项与鼠标，作为用户与操作系统之间的中介。G-UI最重要的优势在于使用户摆脱了在命令行提示符下与操作系统进行交互的方式，用户可以仅通过鼠标点击来实现熟悉程序的操作，而且由于图表、对话框等的引入，使得操作直观形象。GUI已成为一种用户与计算机交互的标准。其内核来源于Micro Window，是具有图形用户界面支持的开源嵌入式系统软件，具备类似WIN32标准的消息循环和窗口管理机制，提供和WIN32 SDK一样的API接口。方便跨平台的开发和移植。主要功能包括窗口管理、消息派发、控件、输入法、图形设备接口(GDI);扩展的功能和服务包括图形编解码、ALARM管理、数据库、注册表等。

　　1 GUI和操作系统的功能架构

　　GUl对上层(应用程序)提供了基于事件或消息驱动的图形界面处理机制;它依赖于底层的操作系统，但是不限于某一类操作系统。功能架构如图1所示。

　　应用程序一般都有自己的消息循环：

　　其中，GetMessage()得到本先线程的消息。如果没有消息则检查有没有窗口需要重绘;如有则直接给相应的窗口发WM_PAINT消息;如果还没有，就会挂起本线程。TranslateMessage()：如果当前的消息是WM_KEYDOWN，则根据键值转换中相应的WM_CHAR消息。DispatchMessage()：将消息派发到指定的窗口。如果这个消息没有指定目标窗口则这个消息丢掉，因此，对于给线程发送的消息(未指定窗口)，用户必须在此截获并由用户自己派发。

　　窗口的管理需要每一个窗口有3个基本的链：子窗口→children;父窗口→parent;兄弟窗口→sibling，其中，rootwp窗口是GUI初始化时创建的根窗口。根窗口的子窗口一般是POPU窗口或没有Child属性的OVERLAPPEDWINDOW;每个AP或线程可以有多个这样的窗口。创建窗口前，必须注册窗口类;窗口类是一种具有相同属性或动作的窗口的集合，相当于某一类窗口的横板，这类窗口具有相同的窗口过程、窗口背景、基本风格等，属于同一个线程(WIN32是实例)。所有的窗口都是某一窗口类的一个实例。窗口类以名字作为ID，但是不同的进程可以拥有相同名字的窗口类。