一種用于嵌入式系統的液晶顯示單元設計

3．圖形用戶界面（GUI）程序設計
前述設計已能滿足簡單的顯示要求。在此基礎上本文使用C語言編寫了通用的GUI程序，設計出類VB的包含窗體和簡單控件的界面，實現簡單的可視化的操作：如按鈕按壓、文本輸入、標簽顯示、選擇框選擇、軟件菜單、窗體加載、位圖顯示、控件的Tab聚焦等。程序采用分層和模塊化的思想，其分層結構如圖3所示。這樣，可以減少程序間的耦合，便于程序的完善和升級。

3．1 邏輯設備層基本繪圖函數（LD.C）
最底層的硬件設備層的繪圖函數（HD.C）是顯示命令幀的發送，采用液晶屏的絕對坐標（屏左上角為坐標零點）繪圖，邏輯設備層的函數則是基于用戶定義的當前“窗口”相對坐標（窗口左上角為坐標零點）繪圖，窗口的位置任意。這里說的“窗口”就是當前顯示的可操作范圍，也稱為“窗口上下文”。
繪圖工具函數是一些內聯函數和宏定義，創建當前的窗口上下文，完成絕對坐標與相對坐標相互轉換，進行繪圖元素的移動、復制，設置字間距、行間距等。基于窗口裁減的繪圖函數調用各種繪圖工具函數和硬件設備層的繪圖函數，實現了點、線、漢字、字符、平面和3D矩形框的繪制，位圖加載等,并將超出窗口范圍的部分裁減掉（忽略不畫）。
3．2 窗體/控件的設計
窗體（Form）和控件全部由結構體來定義。簡單控件的共性是均為矩形框（平面的或3D的），所以都可以由公共結構體Gwidget加上各自的個性化屬性和行為方式派生得到。控件屬性（或狀態）包括：按下/彈起（對Button控件）、聚焦/失去焦點、允許/禁止接受用戶輸入（區分Label和Text）等。基于GWidget可以派生Button、Label、Text、SelBox、menu等控件。Gwidget結構體成員包括“窗口”信息、控件ID(唯一標識一個控件)、控件屬性/狀態、控件邊界寬度（實現3D顯示）、默認的控件消息響應函數指針(如ButtonOnMsg)。
窗體（Form）既是一個獨立的實體，又是控件的容器，用于管理屬于它的所有控件并傳遞和響應消息。其結構體成員主要有：窗口上下文、消息響應函數指針、標題字符串指針、所含的控件數組指針、所含控件數、當前聚焦的控件ID等。
3．3 GUI消息響應機制
針對具體的應用要求，可以設計出各種各樣的窗體（界面），每一個窗體包含多個控件。有的控件可以接受用戶字符串和數字輸入（Text控件）。這些窗體通過軟件菜單組織起來。菜單為多叉樹結構，最下一級菜單指向一個窗體或執行某個功能。同一級菜單包含并管理一個或多個菜單項。菜單結構體成員主要有：包含各菜單項的數組指針、菜單項個數、指向上級菜單的指針（可以為空）等，而菜單項結構體則包含指向下一級菜單的指針（可以為空）、指向一個窗體的指針（可以為空）、消息響應函數指針等。主程序和GUI之間的消息傳遞（或函數調用）機制如圖4所示，虛線空心箭頭指示消息的傳遞方向。

4．結束語
本文設計的液晶顯示單元具有RS-232接口，不僅在接入嵌入式系統方面提供了方便，也為在系統設計時，使用PC機并行地進行顯示軟件設計提供了途徑。用C語言編寫的GUI程序可以方便地移植到各種基于嵌入式操作系統的應用中，占用空間小，使用簡單，通用性好，能滿足一些較復雜界面顯示的要求，其已經在筆者開發的多個嵌入式系統中得到應用。