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-- 作者：wangxinxin
-- 發(fā)布時間：2010-11-17 9:01:04
-- VxWorks下基于Tilcon的圖形界面顯示方案

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<div class="t_msgfont" id="postmessage_363025"><a href="http://www.ed-china.com/SEARCH/ART/VxWorks.HTM">VxWorks</a>是由美國風(fēng)河公司開發(fā)的一套微內(nèi)核、高可靠性、可裁剪的嵌入式多任務(wù)實時操作系統(tǒng)，是現(xiàn)在所有獨(dú)立于處理器的操作系統(tǒng)中最具特色的一個，具有多達(dá)1800多個功能強(qiáng)大的應(yīng)用程序接口，近年來以其出色的可靠性和實時性廣泛地應(yīng)用于醫(yī)療、航空、船舶、車載電子等領(lǐng)域。如同大部分嵌入式操作系統(tǒng)一樣，VxWorks并沒有集成完善的用戶圖形開發(fā)界面，但隨著嵌入式操作系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，用戶對產(chǎn)品各個方面的要求越來越高，工程師們也開始將項目的目標(biāo)定位成“以人為本”，開發(fā)友好且健壯的人機(jī)界面得到空前的重視。風(fēng)河公司為此開發(fā)出可選組件WindML(WindRiver Multimedia Library)，WindML作為VxWorks的媒體庫為用戶提供了進(jìn)行圖形界面開發(fā)的豐富的API，也為用戶提供了一個實用性極強(qiáng)的圖形硬件接口。盡管利用WindML可以進(jìn)行基于代碼的各種用戶界面的開發(fā)，但用戶可以利用更實用的<a href="http://www.ed-china.com/SEARCH/ART/Tilcon.HTM">Tilcon</a>工具，實現(xiàn)“拖-放”式的圖形界面設(shè)計，把用戶從大量編碼的圖形界面開發(fā)方式中解放出來，大大簡化了嵌入式系統(tǒng)圖形界面的開發(fā)過程[1]。 WindML 1．WindML介紹 WindML(WindRiver Multimedia Library)是運(yùn)行在嵌入系統(tǒng)中的多媒體應(yīng)用；為各種體系提供基本圖形、視頻和音頻技術(shù)。WindML是獨(dú)立于操作系統(tǒng)的圖形界面引擎，它可實現(xiàn)盡可能小的內(nèi)存占用，同時提供最佳性能。WindML由兩個組件組成：一個軟件開發(fā)工具箱(SDK)，為各種平臺開發(fā)與硬件無關(guān)的應(yīng)用開發(fā)服務(wù)；一個驅(qū)動程序開發(fā)工具箱(DDK)，用于實現(xiàn)驅(qū)動程序。二者提供用于圖形界面開發(fā)的豐富的API，包括區(qū)域管理，文字顯示，顏色管理，視頻支持，特殊圖像格式處理等方面，使開發(fā)人員在Wind River的實時操作系統(tǒng)上建造豐富的、全面的、可嵌入的GUI成為可能，同時保證較低系統(tǒng)開銷和快速市場化[2]。其中DDK包括16位Unicode字體支持；使用灰度字體、true type 字體、防混淆和字體的子像素渲染這些增強(qiáng)特性。在體系結(jié)構(gòu)上可以理解為，WindML將軟件、硬件隔離開，實現(xiàn)脫離軟硬件環(huán)境的更穩(wěn)定高效的圖形界面開發(fā)。如圖1所示，其層次結(jié)構(gòu)從上到下依次為：軟件——SDK——DDK——硬件，依靠這種結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行各種多媒體應(yīng)用進(jìn)行模塊化開發(fā)。 <img alt="VxWorks下基于Tilcon的圖形界面顯示方案" src="http://www.ed-china.com/ARTICLE_IMAGES/200908/20090827_ES_EMS_TS_62F1.JPG" align="center" border="0"/> 圖1：WindML結(jié)構(gòu)關(guān)系圖。 WindML具有如下優(yōu)點(diǎn)：極小內(nèi)存占用，容易移植到定制硬件上，高性能圖形輸出，直觀的、完善的API，靈活的內(nèi)存管理，事件路由，基本窗口創(chuàng)建，ISO 8 位和Unicode 16-位字體支持，帶有抗混淆支持的AGFA 單型第三方字體引擎插件選項，多線程支持，Alpha混合支持，視頻疊加支持，JPEG圖像支持，用于Tornado II的VxSim模擬程序支持[3]。 2.WindML的配置及編譯利用Tilcon進(jìn)行應(yīng)用程序圖形界面開發(fā)，WindML的配置及編譯都是首要的前提條件，還需要將編譯后的WindML加載到VxWorks的內(nèi)核，最終實現(xiàn)其“承上啟下”的功能。安裝WindML不會影響原Tornado安裝，安裝后WindML的配置工具和組件會自動出現(xiàn)在IDE中。配置WindML需要在VxWorks的集成開發(fā)環(huán)境Tornado中進(jìn)行，依照Tools /WindML/Configure 步驟打開相應(yīng)配置對話框，如圖2所示。需要強(qiáng)調(diào)的是，位圖字體選項卡中，提供了可選的Unicode 16-位字體支持，可根據(jù)具體需要增加或是裁剪字庫，精簡嵌入式系統(tǒng)的內(nèi)核。確定需要用的多媒體設(shè)備，配置好WindML后就是編譯多媒體庫，對于每一次重要的修改應(yīng)先選擇clean清除原本的多媒體庫內(nèi)容，再進(jìn)行編譯，而工程中涉及到的對字體的修改只需要直接編譯即可。 <img alt="VxWorks下基于Tilcon的圖形界面顯示方案" src="http://www.ed-china.com/ARTICLE_IMAGES/200908/20090827_ES_EMS_TS_62F2.JPG" align="center" border="0"/> 圖2：WindML配置選項。 Tilcon圖形開發(fā)軟件介紹 1.Tilcon簡介 Tilcon Interface Development Suite(IDS)為多平臺用戶接口開發(fā)提供解決方案，是目前最先進(jìn)的VxWorks下實時操作系統(tǒng)圖形開發(fā)工具，它集成了大量成熟控件，用戶只需要從工具欄中拖動控件，即可實現(xiàn)簡單的界面開發(fā)，它開發(fā)的圖形應(yīng)用程序具有可裁剪性強(qiáng)、運(yùn)行效率高、顯示效果好等優(yōu)點(diǎn)，因此Tilcon已成為Wind River 開發(fā)環(huán)境首推的圖形界面開發(fā)工具。Tilcon的另一個巨大的優(yōu)點(diǎn)就是它的程序代碼不需要修改就可以從VxWorks上移植到Windows上運(yùn)行，這極大地方便了調(diào)試過程，并且Tilcon支持Windows、L inux宿主機(jī)開發(fā)環(huán)境；同時還它可以支持Windows 98 /2000 /ME /NT/XP、W in2dows CE、Linux、VxWorks、QNX等多種目標(biāo)操作系統(tǒng)的交叉開發(fā)。 2. Tilcon組件構(gòu)成 Tilcon開發(fā)系統(tǒng)由三個主要部件構(gòu)成：Tilcon嵌入式向量引擎(EVE)，平臺無關(guān)的API和可視化設(shè)計工具Tilcon Interface Builder——Tilcon圖形編輯器，如圖3所示。EVE 是一個小的、事件驅(qū)動的內(nèi)核，獨(dú)立于應(yīng)用程序的進(jìn)程，其主要任務(wù)是驅(qū)動、管理所有的用戶界面顯示及人機(jī)交互事件。Tilcon的這種分離設(shè)計方式，使得應(yīng)用程序只需要專注于實現(xiàn)自己核心的實時應(yīng)用。第二個部件是平臺無關(guān)的復(fù)雜的API調(diào)用，API是人機(jī)交互的接口函數(shù)，這些函數(shù)可以動態(tài)創(chuàng)建對象，可以控制對象屬性，無論在Tilcon圖形編輯器上可以直接修改還是不能直接修改的屬性，利用豐富的API函數(shù)都可以實現(xiàn)。 Tilcon Interface Builder為用戶提供了便捷的圖形界面設(shè)計環(huán)境，將所需要的控件拖拽到需要放置的位置即可，并且所有控件的顯示風(fēng)格和功能可以通過對象屬性頁進(jìn)行方便地修改。IDS用類似VB的方式構(gòu)建界面，并生成不含代碼的窗口描述文件，窗口中的每一個對象都有自己的ID，Value，還有其他屬性，如：是否模糊，對象之間是否關(guān)聯(lián)，按鈕的抬起或按下，指針指向的數(shù)值等等。這些屬性通過EVE引擎，調(diào)用API，都可以讀取和控制，從而得知窗口的改變或控制窗口的行為，該API與C/C++完全兼容，且平臺無關(guān)，開發(fā)人員只需關(guān)注程序的邏輯與實現(xiàn)，而不必考慮其他[4]。 <img alt="VxWorks下基于Tilcon的圖形界面顯示方案" src="http://www.ed-china.com/ARTICLE_IMAGES/200908/20090827_ES_EMS_TS_62F3.JPG" align="center" border="0"/> 圖3：Tilcon的體系結(jié)構(gòu)。從圖3可以看出用戶的應(yīng)用程序，或者說程序員開發(fā)的應(yīng)用程序，完全的C程序，通過API與引擎通信，用戶界面也是通過引擎呈現(xiàn)到用戶屏幕面前，兩者通過引擎結(jié)合。不難看出，由于引擎的存在，不管是用戶界面，合適用戶的應(yīng)用程序，都可以做到平臺無關(guān)，只需針對不同的平臺做不同的設(shè)置，因而大大減少了重復(fù)勞動，用戶界面和程序代碼都可重復(fù)利用，縮短了開發(fā)周期和成本。由于IDS可以直接導(dǎo)入圖片，因此用戶界面也可以很漂亮。 3. Tilcon的使用方法基于Tilcon的結(jié)構(gòu)組成，可以靈活的對圖形界面進(jìn)行設(shè)計。首先，利用IDS產(chǎn)生合乎要求的界面，保存后生成twd ( Tilcon Window Definition) 文件；其次，用戶編寫應(yīng)用程序來控制圖形界面的顯示，同時利用豐富的API函數(shù)豐富界面的功能。典型的基于VxWorks的Tilcon應(yīng)用程序架構(gòu)如圖4所示。 <img alt="VxWorks下基于Tilcon的圖形界面顯示方案" src="http://www.ed-china.com/ARTICLE_IMAGES/200908/20090827_ES_EMS_TS_62F4.JPG" align="center" border="0"/> 圖4：典型的基于VxWorks的Tilcon應(yīng)用程序架構(gòu)。在用戶編寫應(yīng)用程序來控制圖形界面的顯示這一步中，需要說明的是：初始化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，決定了是基于哪種操作系統(tǒng)。應(yīng)用程序使用TRT_Start命令啟動EVE，加載和顯示窗口之后，應(yīng)用程序?qū)⑦M(jìn)入主循環(huán)，等待事件的發(fā)生。主循環(huán)中可定義各種作用的API函數(shù)進(jìn)行窗口事件處理，通過引擎作用繼而控制控件的動作[6]。 VxWorks中大字體顯示 1. 問題的提出 VxWorks作為嵌入式實時操作系統(tǒng)，在國內(nèi)應(yīng)用已非常廣泛，但VxWorks原廠商沒有直接提供完備的漢字顯示解決方案，及普通字符集的大字體顯示功能。也就是說，無論是Times new roman 還是Helvetica ，都只能提供最大24號的字體顯示，而大部分項目的圖像界面分辨率為640*480，無疑24號的字體對于顯示屏來講太小了。通常，實時顯示一定要直觀，并且顯示的效果還要達(dá)到最佳，最適合工作人員觀察，因此關(guān)鍵數(shù)據(jù)的顯示一定要清晰、明了。 2. 問題的解決方案實現(xiàn)西文大字體顯示的最根本的方法就是在WindML字庫中添加同已有字體文件相一致的大號字體的點(diǎn)陣信息源文件，完全自主開發(fā)一套點(diǎn)陣存儲、點(diǎn)陣獲取、點(diǎn)陣顯示、漢字顯示函數(shù)。但這種方法會消耗大量的時間在無用的點(diǎn)陣信息修改上，使得顯示變得復(fù)雜。另一種方法就是基于已存在的點(diǎn)陣信息源文件進(jìn)行修改，改造WindML的雙字節(jié)和單字節(jié)顯示函數(shù)，該方法對點(diǎn)陣的操作相當(dāng)靈活，適合對點(diǎn)陣信息進(jìn)行較少修改時，直接實現(xiàn)大字體的顯示。對于一般性的工程實際問題，屏幕上要求實時變化的一般為0-9這十個數(shù)字，而漢字顯示通常只作為背景出現(xiàn)，考慮到VxWorks內(nèi)核的大小，對于漢字的顯示只需要通過Tilcon的背景設(shè)置，令其以圖片的形式顯示出來即可，修改已有的WindML字庫來顯示大于24號的數(shù)字成為最簡便的一種方法。 </div>
說明：上面顯示的是代碼內(nèi)容。您可以先檢查過代碼沒問題，或修改之后再運(yùn)行.

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