基于LPC2478的網絡型電能質量監測裝置人機交互功能研發

2. 2 μC/GUI 的移植

μC /GUI 是一種用于嵌入式應用的圖形支持軟件，它被設計用于為任何一個圖形LCD 的應用提供一個有效的不依賴于處理器和LCD 控制器的圖形用戶接口。μC /GUI 的軟件體系模塊結構如圖4 所示。移植的過程具體可以分為以下幾步:按照需要，定制自己的開發環境;修改配置文件;編寫硬件接口函數及LCD 驅動函數;編譯、鏈接、調試例子程序。其中又以修改配置文件，編寫硬件接口函數及LCD 驅動函數最為主要。

μC/GUI 的分層模塊結構

圖4 μC/GUI 的分層模塊結構。

(1) 對LCDConf. h 的修改。LCDConf. h 文件中包含的宏定義主要是LCD 宏和LCD 控制宏，用于定義所使用的LCD 的像素尺寸和所選擇的功能，以及如何對LCD 控制器進行訪問。在裝置中為：

#define LCD_XSIZE (640)

#define LCD_YSIZE (480)

#define LCD_BITSPERPIXEL (16)

(2) 對GUICong. h 的修改。對GUICong. h文件進行修改就是對μC /GUI 相應的功能進行裁減。通過對這個文件的修改，可以決定圖形接口是否支持操作系統，是否采用內存設備，是否采用窗口管理器等。在裝置中為：

#define GUI_OS (1)

#define GUI_SUPPORT_TOUCH (0)

#define GUI_SUPPORT_MEMDEV1

#define GUI_WINSUPPORT 1

(3) LCD 驅動程序。根據本文所采用的液晶AT056TN52 的數據手冊，編寫對應的LCD 驅動程序， 在GUI_LCDDriver 文件夾中的LCDDummy. c文件中，有一個函數的修改，它就是LCD_L0_SetPixelIndex( ) 函數。在這個函數中需要根據具體的硬件寫出一個在指定位置顯示一個指定像素值的語句，因為本次移植所用的外部SDRAM 為LCD 所分配的顯示緩存起始地址為0xA0000000，因此，這個語句在裝置中為：

* (0xA0000000 + (640 × 2 × y + x × 2)) = PixelIndex

除此之外，還有幾個函數需要改寫，它們都可以通過調用LCD_L0_SetPixelIndex( ) 函數實現。

主要是以下幾個函數：

LCD_L0_Init(); / /初始化顯示屏

LCD_L0_ReInit(); / /重新初始化LCD

LCD_L0_Off(); / /關閉LCD

LCD_L0_On(); / /開啟LCD

LCD_L0_DrawBitmap(); / /通用繪制位圖函數

LCD_L0_DrawHLine(); / /繪制一條水平線

LCD_L0_DrawVLine(); / /繪制一條垂直線

LCD_L0_FillRect(); / /填充一個矩形區域

LCD_L0_XorPixel(); / /反轉一個像素

2. 3 人機交互界面程序的編寫

在工業上應用的一些圖形界面并不需要多么復雜，而是需要顯示一些簡潔實用的功能界面，μC /GUI 的優勢從而也能得到發揮。該裝置的人機交互程序結構如圖5 所示。在移植成功μC /OS-Ⅱ實時操作系統和μC /GUI 圖形界面系統的基礎上，裝置人機交互界面程序的編寫會很方便。

人機交互程序結構示意圖

圖5 人機交互程序結構示意圖。

鍵盤輸入部分，本裝置采取的是I /O 中斷方式，LPC2478 的GPIO 端口0 和端口2 的每根引腳都可以產生中斷信號。每個中斷信號可編程設置為上升沿觸發、下降沿觸發或脈沖觸發。GPIO 中斷信號與VIC 的外部中斷3 共享同一個中斷通道。該裝置使用6 個按鍵，分別連接到GPIO 端口0 中的6 根引腳。設置GPIO 對應引腳的中斷為下降沿觸發。當按鍵按下時，對應的引腳上產生一個下降沿觸發GPIO 中斷，在中斷處理程序中讀取GPIO 下降沿中斷狀態寄存器的值，可以判斷出按鍵按下，從而進行對應的處理。

編寫液晶顯示部分程序之前，必須對各個任務的優先級進行合理的分配，本裝置的顯示界面主要包括實時時間顯示任務，三級菜單顯示任務和各個具體顯示任務或設置任務。任務優先級的分配上，實時時間顯示的任務優先級最低;具體顯示或設置任務的優先級要低于菜單顯示任務;下級菜單顯示的任務優先級要低于上級菜單顯示的任務優先級。

功能顯示菜單任務的觸發條件有:① 上級菜單顯示任務中的確定鍵;② 下級菜單顯示任務中的返回鍵。需要注意的是返回上級菜單需要使用喚醒函數OSTaskResume(N)，如果是從下級菜單返回，則需要把下級菜單的圖像用背景圖像覆蓋。