uC/GUI簡介

uC/GUI是Micrium公司開發(fā)的通用的嵌入式用戶圖形界面軟件。它給任何使用圖形LCD的應用程序提供獨立于處理器和LCD控制器之外的有效的圖形用戶接口。可以應用于單一任務環(huán)境，也可以應用于多任務環(huán)境中。uC/GUI能夠應用于任何LCD控制器和CPU的任何尺寸的物理顯示或者模擬顯示中。

uC/GUI的特點如下：

◆ 適用于任何8位/16位/32位CPU，可允許于支持ANSI C的任何編譯器

◆ 適用于任何控制器驅動任何LCD(單色，灰度，或者彩色)

◆ 通過配置宏，可支持任何接口

◆ 可配置顯示尺寸

◆ 可在LCD的任何一點上顯示字符和畫位圖

◆ 對于顯示尺寸和速度提供優(yōu)化進程，編譯時間依賴于采用的優(yōu)化進程

◆ 支持虛擬顯示，虛擬顯示的尺寸比實際顯示大。

4.2 uC/GUI文件組織

uC/GUI目錄下的文件有配置文件目錄Config，GUI庫函數目錄，以及為GUI編寫的應用程序目錄。下面分別簡要介紹相應目錄下的函數，更為詳細的文件介紹請參考我的uC/GUI移植的源代碼。

◆ uC/GUI\Config\目錄：

GUICONF.h： 配置GUI移植到不同操作系統(tǒng)的選項。在本論文中配置移植到uC/OSII中，允許多任務調用uC/GUI函數。

GUITouchConf.h：配置觸摸屏的選項以及編寫觸摸屏的驅動。本文移植uC/GUI所使用的LCD屏不支持觸摸屏，所以此文件為空。

LCD_Init.C: LCD控制器的初始化文件。

LCD_Conf.h： LCD顯示屏的選項文件，包括bpp，調試板模式，水平、豎直方向的分辨率等等。

◆ uC/GUI\GUI\AntiAlias\目錄：

這個目錄中包含9個文件，處理顯示的邊緣模糊效果，也就是抗鋸齒和優(yōu)化LCD鋸齒。液晶屏上畫斜線往往都有鋸齒，所以通過優(yōu)化算法進行美化。

◆ uC/GUI\GUI\ConvertColor\目錄：

這個目錄中包含14個.C文件，涉及調色板模式。uC\GUI的調色板模式支持111模式，222模式，223，323，332，444，555，565，8666等相關模式。我在論文中使用的LCD屏，為單色16級灰度屏，因而不涉及到這些模式。但為了保持UC\GUI文件的完整性，該目錄以及目錄下14個文件，仍然保存在移植文件中。

◆ uC/GUI\GUI\ConvertMono\目錄：

此目錄下的文件描述單色顯示的不同模式，包含4個文件。

◆ uC/GUI\GUI\Core

此目錄下包含129個文件，是uC/GUI的核心部分。包括GUI頭文件，GUI顯示各種文本，二進制，十進制，十六進制，字符型文本，字符串，在不同的位置顯示二進制，十進制，十六進制，字符型文本，字符串等;GUI設置各種字體;GUI的2-D圖形庫，GUI繪圖函數，在各種位置繪各種點，線，位圖，多邊形，長方形，圓等等;GUI獲取函數，獲取當前點，線，位圖，多邊形，長方形，圓，當前字體，當前二進制，十進制，十六進制，字符型文本，字符串等函數;設置GUI畫筆函數;GUI支持的鼠標函數;GUI支持的鍵盤函數，GUI支持的觸摸屏函數;GUI設置LCD函數等等。這些函數，在uC/GUI系統(tǒng)中都是必須的函數。正是這些函數的組合，使得uC/GUI具有復雜而且完備的圖形用戶接口。而且，這些函數的組合，使得uC/GUI可以單獨的使用，也可以通過配置文件，移植到各種操作系統(tǒng)中使用。

◆ uC/GUI\GUI\Font

此目錄下包含的是uC/GUI支持的字體。

◆ uC/GUI\GUI\LCDDriver

LCD API目錄。該目錄下包含很多已經完備的LCD控制器的驅動程序以及API函數。

◆ uC/GUI\GUI\MemDev

MemDev目錄。

MemDev主要用于防止在畫交迭圖時產生的抖動。uC/GUI函數繪圖不使用MemDev時，畫圖操作直接寫到終端上顯示，交迭繪圖執(zhí)行時刷新屏幕，多次刷新時就會出現抖動。例如，要在背景色中畫圖，且在前景中寫一些透明的文字，實現的步驟就是先畫圖，然后寫文字，那么結果就會出現文字的抖動。如果在程序中使用MemDev，則所有的執(zhí)行操作都在MemDev中執(zhí)行，當所有的操作都執(zhí)行完畢之后，最后的結果才會送到屏幕上顯示，因而可以避免多次刷新，從而避免抖動。

此目錄下包含這MemDev的所有函數，包括創(chuàng)建MemDev函數，激活MemDev，執(zhí)行畫圖操作，顯示到終端，刪除MemDev函數等等。

◆ uC/GUI\GUI\Touch

觸摸屏驅動函數所在目錄。uC/GUI只支持模擬的觸摸屏。因而此目錄下只包含模擬觸摸屏。

◆ uC/GUI\GUI\Widget

此目錄包含窗口控件函數，總共46個函數。UC/GUI中窗口控件機制時uC/GUI的實現難點，也是應用難點。運用窗口管理和回調機制，運用窗口控件函數，可以任意在LCD屏幕上實現類似于windows的界面，這樣完備的功能在工業(yè)自動化控制和觸摸屏應用上有著深遠而積極的意義。

此目錄下的函數主要包括uC/GUI的窗口控件，如按鈕BUTTON，校驗窗CHECKBOX，編輯區(qū)EDIT，窗口框FRAMEWIN，列表LISTBOX，進度條PROGBAR，音頻按鈕RADIOBUTTON,滾動條SCROLLERBAR，改變值的灰度條SLIDER，以及文本框TEXT相關的各種函數。

◆ uC/GUI\GUI\WM

此目錄包括窗口管理函數，總共52個函數。UC/GUI中，窗口管理中的消息傳遞機制和回調機制，也是uC/GUI的實現難點和應用難點。4.3節(jié)中將詳細介紹這兩點。

此目錄下的函數主要包括設置、返回、建立背景窗口、父窗口、各種子窗口以及相應的尺寸、窗口句柄，起點x，y坐標，窗口寬度，高度，位置等等，還包括改變窗口的大小，以及最關鍵的窗口的回調函數，窗口重繪函數等等。

4.3 uC/GUI的窗口管理

4.3.1簡介

uC/GUI的窗口管理是一個單獨的軟件，不是uC/GUI的基本組成部分。詳細代碼見\uCGUI\GUI\WM。

當使用uC/GUI窗口管理時，任何能顯示在顯示終端上的內容都包含在一個窗口里面，這個窗口是LCD屏幕上的一個給用戶畫圖或者顯示目標的區(qū)域。窗口可以是任何尺寸的，可以一次在屏幕上顯示多個窗口，也可以在其它窗口當中或之前顯示窗口。

窗口管理的幾個名詞：

◆ 活動窗口：

當前正在用來畫圖或是顯示操作的窗口。

◆ 回調函數

回調函數是由用戶定義的，當特定事件發(fā)生時，指示圖形系統(tǒng)調用特定函數的函數。通常當窗口的內容發(fā)生改變時，它們用來自動重繪窗口。例如，窗口內顯示一幅位圖，當窗口移動時，位圖并不會自動移動，此時，就需要調用回調函數對窗口進行重繪，即，從觀眾的角度來看，移動窗口和窗口內容。[!--empirenews.page--]

◆ 子/父窗口

子窗口是相對于父窗口定義的窗口。無論何時，只要父窗口移動，則子窗口們都要相應移動。子窗口被父窗口完全包含。擁有同一個父窗口的子窗口們互相間稱為兄弟。

◆ 客戶區(qū)

窗口的客戶區(qū)就是窗口的可用區(qū)。如果窗口包含方框或標題欄，則客戶區(qū)就是方框或標題欄的內部區(qū)域。

◆ 句柄

當一個新的窗口被創(chuàng)建時，WM分配一個唯一的標識符，稱為句柄。句柄用在后續(xù)對該窗口操作的所有函數中，而且可以利用該句柄唯一標識該窗口。

◆ 有效窗口/無效窗口

有效窗口是一個已經完全更新，不需要重繪的窗口。不管是完全重繪還是局部重繪。當窗口內容發(fā)生改變時，WM則標識窗口無效。下一次重繪之后(調用回調函數)，窗口又變?yōu)橛行А?/p>

4.3.2回調機制

uC/GUI提供給窗口和窗口控件的回調機制的背后，是一個事件驅動標志。在大多數的窗口系統(tǒng)中，流控不僅僅時從用戶程序到圖形系統(tǒng)，而且還要能夠從用戶程序到圖形系統(tǒng)，并且能夠通過用戶程序提供的回調函數，返回到用戶程序。這個機制，就稱為回調機制。在uC/GUI中，回到機制用來在窗口管理中出控制窗口的重繪操作，這使得窗口管理的有效性成為可能。

4.3.3 回調函數的使用

使用回調函數建立一個窗口時，必須有一個回調函數。所用的回調函數必須有如下原型：

void callback (WM_MESSAGE *pMsg)。 其中pMsg為指向消息的指針。

回調函數執(zhí)行的功能依賴于所接收到的消息。以上原型后一般跟著switch表達式，表達式定義不同的case表達式下不同的信息對應的不同行為，至少要有一個重繪函數：WM_PAINT()。如程序清單4.1,建立一個自動更新窗口的回調函數

程序清單 4.1 建立一個自動更新窗口的回調函數

void WinHandler (WM_MESSAGE * pMsg)

{

switch (pMsg->MsgId)

{

case: WM_PAINT GUI_SetBkColor(0xff00);

GUI_Clear();

GUI_DispStringAt(“hello world”,0,0);

Break;

}

}

使用回調函數，更為詳細的示例如程序清單4.2所示：

程序清單4.2 回調函數

#include "GUI.H"

/* 背景窗的回調函數 */

static void cbBackgroundWin(WM_MESSAGE* pMsg)

{

switch (pMsg->MsgId)

{

case WM_PAINT: GUI_Clear();

default: WM_DefaultProc(pMsg);

}

}

/* 前景窗的回調函數 */

static void cbForegroundWin(WM_MESSAGE* pMsg)

{

switch (pMsg->MsgId)

{

case WM_PAINT: GUI_SetBkColor(GUI_GREEN);

GUI_Clear();

GUI_DispString("Foreground window");

default: WM_DefaultProc(pMsg);

}

}

/* 回調機制 */

static void DemoRedraw(void)

{

GUI_HWIN hWnd;

while(1)

{

/*創(chuàng)建一個前景窗 */

hWnd = WM_CreateWindow(10, 10, 100, 100, WM_CF_SHOW, cbForegroundWin, 0);

/*顯示前景窗*/

GUI_Delay(1000);

/* 刪除前景窗 */

WM_DeleteWindow(hWnd);

GUI_DispStringAt("Background of window has not been redrawn", 10, 10);

/* 等待，顯示并不重繪 */

GUI_Delay(1000);

GUI_Clear();

/* 設置背景窗的回調功能 */

WM_SetCallback(WM_HBKWIN, cbBackgroundWin);

/*創(chuàng)建一個前景窗 */

hWnd = WM_CreateWindow(10, 10, 100, 100,WM_CF_SHOW, cbForegroundWin, 0);

/* 顯示前景窗*/

GUI_Delay(1000);

/*刪除前景窗 */

WM_DeleteWindow(hWnd);

/* 等待，顯示將重繪*/

GUI_Delay(1000);

/* 刪除回調函數 */

WM_SetCallback(WM_HBKWIN, 0);

}

}

void main(void)

{

GUI_Init();

DemoRedraw();

}

4.3.4 消息傳遞機制

程序清單4.2中，回調函數執(zhí)行的功能依賴于所接收到的消息。Switch語句中根據消息的類型，分別執(zhí)行不同的功能。

WM_MESSAGE的成員如下：

MsgId：消息類型

HWin: 目的窗口

HWinSrc: 源窗口

Data.p : 數據指針

Data.v: 數據值

其中MsgId的類型如下：

WM_PAINT: 窗口重繪

WM_CREATE: 窗口一建立就發(fā)送

WM_DELETE: 窗口一刪除就發(fā)送

WM_SIZE : 窗口尺寸發(fā)生改變就發(fā)送

WM_MOVE : 窗口移動就發(fā)送

WM_SHOW : 接收到show命令就發(fā)送

WM_HIDE : 接收到hide命令就發(fā)送

WM_TOUCH: 觸摸屏信息

應用程序還可以為自己定義額外的消息。為保證它們不用到uC/GUI的消息ID，用戶定義的消息從WM_USER后面開始，如：

#define MY_MESSAGE_AAA WM_USER +0

#define MY_MESSAGE_BBB WM_USER +1