基于Murphypinyin的嵌入式鍵盤設計

　　2.2 Qt/Embedded的鍵盤映射

　　Qt/Embedded是Trolltech公司針對采用嵌人式Linux的電子設備開發的綜合應用平臺。Qt/Embedded包含完整的應用層、靈活的用戶界面、窗口操作系統、應用程序以及開發框架。

　　Qt/Embedded 本身提供了對按鍵的支持，它在文件qkeyboard_qws.cpp中提供了一個QWSKeyboardHandler類來處理按鍵事件。本系統創建了 QWSKeyboardHandler類的一個子類QWSKEYMATRIXHandler。在QWSKEYMATRIXHandler類的構造函數中，通過open()函數打開矩陣鍵盤key_matrix，通過對打開的鍵盤設備創建一個QscoketNotifer來監控按鍵設備，通過信號與槽機制，建立該QscoketNotifer與讀鍵盤函數ReadKeyboardData()的連接，當key_matrix被激活時，就會觸發讀鍵盤函數 ReadKeyboardData()。代碼如下：

　　notifier=new QSocketNotifier(key_matrix，QSock-etNotifier：：Read，this);

　　connect(notifier，SIGNAL(activated(int))，this，SLOT(ReadKeyboardData()));

　　在讀鍵盤函數ReadKeyboardData()中，調用矩陣鍵盤驅動程序的讀函數Read()來獲取按鍵值。為了使得按鍵值能夠傳送給應用程序，要使用 QWSKeyboardHandler類的成員函數processKeyEvent(int unicode，int keycode，int modifiers，bool isPress，bool autoRepeat)，各參數功能如下：

　　①Unicode：按鍵的Unicode編碼，如數字1的unicode編碼為1，字母A的unicode編碼為A。如果該項為0，則為功能鍵Shift、Left、Right等;如果該項為0xFFFF，則只傳送鍵值keycode，不打印編碼。

　　②Keycode：Qt中使用的按鍵名稱，如Qt：：Key_Backspace、Qt：：Key_Enter等。

　　③Modifiers：Qt所支持的鍵盤組合鍵。

　　④isPress：判斷按鍵的狀態是“按下”還是“彈起”。

　　⑤autoRepeat：判斷本次事件是有自動重復機制產生，還是由一個現實中的按鍵產生。

　　通過processKeyEvent()函數可以發送數字、小寫英文、大寫英文，但是目前Qt/Embedded上沒有中文輸入法，不能輸入中文。

　　2.3 Murphpinyin拼音輸入法的移植

　　Murphypinyin 是目前為止基于Qt/Embedded的一個比較好的開源中文輸入法，而且Murphypinyin帶有軟鍵盤，用戶可以通過觸摸屏輸入中文、英文、數字和符號等。對于Murphypinyin到Qt/Embedded的移植，網絡上有很多參考資料，這里不再作介紹。

　　但是將 Murphypinyin應用到手持終端上目前還有一個問題：Murphypinyin帶有的軟鍵盤是標準的PC101鍵盤，按鍵數量很多。在對體積、重量要求很苛刻的手持終端上，觸摸屏本身的尺寸受到嚴重的制約，PC101鍵盤會占據觸摸屏的大部分顯示面積;而且單個按鍵所占面積很小，從而對觸摸屏的定位精度要求很高。然而觸摸屏本身受周圍環境的影響較大，很容易造成定位不準。本系統將矩陣鍵盤映射到Murphypinyin上，通過矩陣鍵盤輸入中文、英文和數字，這樣在手持終端上可以使用普通的LCD，從而降低了系統成本、提高了系統的可靠性。

　　首先考慮的問題是：如何用鍵盤打開Murphypinyin輸入法?這里可以修改Murphypinyin軟件包中的PinyinFrame.cpp文件中的：

　　boot QPinyinFrame：：filter(int unicode，int keycode，int modifiers，bool isPress，bool autoRepeat)

　　其中：if(!isHidden()&& isPress)語句用來判斷Murphypinyin輸入法是否已經打開并且有按鍵按下。如果是，則判斷當前是中文模式、還是英文模式。中文模式則調用 GetKey(unicode，keycode)函數，根據輸入的拼音搜索漢字;英文模式則調用SendKey(unicode，keycode)函數發送大寫或小寫英文字母。如果unicode==9&&keycode==Qt：：Key_Tab，則進行中英文切換。在這里可以添加判斷語句：if(keycode==Qt：：Key NumLock)。當NumLock按鍵按下時，調用：QPinyinFrame：：sizeHint()和QPinyinFrame：：show()兩個函數來開啟Murphypinyin輸入法界面。如果再次按下NumLock按鍵，則調用QPinyinFrame：：hide()來隱藏輸入法界面。

　　用鍵盤打開Murphypinyin輸入法之后，可以通過鍵盤發送拼音字母來輸入漢字。通過發送unicode=9&&keycode==Qt：：Key_Tab來進行中英文切換。

　　2.4按鍵復用

　　由于手持終端設備對自身的體積有嚴格的要求，為了縮小鍵盤的體積，本系統模仿手機鍵盤的布局，采用按鍵復用的方式來縮小鍵盤大小。將26個英文字母按字母表順序3個或4個一組依次排列在2～9這8個數字鍵上，并與阿拉伯數字進行復用(見圖2)。

　　硬件上的簡化必然導致軟件復雜度的增加。為了使得系統能夠在按下一個按鍵后自動識別是數字、英文大寫字母、英文小寫還是拼音字母，需要修改 Qt/Embedded中qkeyboard_qws.cpp的QWSKEYMATRIXHandler：：ReadKeyboardData()函數。

　　當有按鍵按下后，首先需要判斷當前是處于何種模式：數字、拼音、小寫英文還是大寫英文模式，實現流程如圖5所示。通過NumLock按鍵和狀態標志字 English-Mode來進行數字狀態和其他幾個狀態的切換。通過Tab按鍵來進行中、英文模式的切換，通過CapsLock按鍵來進行英文大小寫字母的切換。

　　為了使一個按鍵能夠輸入不同的字符，本系統使用不同的key_ID值來標識各個字符，這樣，每按一次鍵都是不同的。圖6是對于按鍵2的復用過程。根據不同的key_ID結合當前所處的輸入模式，發送相應的數字、小寫英文或大寫英文字符。

　　3 總 結

　　本文介紹了基于S3C2440的矩陣鍵盤的硬件設計方法和軟件的驅動開發方法，通過將Murphpinyin開源軟件包與Qt/Embeded自帶輸入法的融合，使用按鍵復用的策略，采用較少的按鍵，構建了一款可輸入數字、中/英文的嵌入式鍵盤，并在S3C2440上實現。為手持終端提供了一種嵌入式鍵盤的解決方案。

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