基于A(yíng)ndroid平臺的鼠標的設計方案

摘要：針對當前基于Android 平臺的電子產(chǎn)品的市場(chǎng)需求，以谷歌發(fā)布的Gingerbread 源碼為軟件平臺，以東南大學(xué)國家專(zhuān)用集成電路系統工程技術(shù)研究中心設計的基于國產(chǎn)CPU 的sep6200 芯片為硬件平臺，在分析Android 輸入系統框架的基礎上，設計并實(shí)現了軟件鼠標和硬件鼠標功能，方案設計靈活。對于手持終端設備來(lái)說(shuō)，鼠標的支持大大提高了用戶(hù)的體驗性能，具有一定的市場(chǎng)應用價(jià)值。

隨著(zhù)嵌入式系統產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，智能手持終端設備的操作系統也越來(lái)越多樣化。目前市場(chǎng)上倍受廣大用戶(hù)青睞的是Google 的Android、微軟的WindowMobile、諾基亞的Symbian、RIM 的黑莓和蘋(píng)果的iOS。

Android 是Google 于2007 年11 月05 日宣布的基于Linux 平臺的開(kāi)源手機操作系統的名稱(chēng)，該平臺由操作系統、中間件、用戶(hù)界面和應用軟件組成。憑借開(kāi)放源碼完全免費等特性，其在嵌入式領(lǐng)域異軍突起，如今占據智能手持終端設備領(lǐng)域的半壁江山。

以Android 系統為搭載平臺的電子產(chǎn)品越來(lái)越流行，特別是平板電腦的出現，使用戶(hù)對產(chǎn)品硬件配置和體驗性能方面的要求越來(lái)越高。而Android 本身提供的交互方式僅限于按鍵，觸摸屏和軌跡球，無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。針對其輸入裝置的不足，本文實(shí)現了一種用戶(hù)熟悉的交互方式：鼠標，其無(wú)疑是最完美的人機交互方式。鼠標的實(shí)現使Android 系統應用在其他領(lǐng)域成為可能，并同時(shí)提高了Android產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭力。

1 輸入系統

1. 1輸入系統驅動(dòng)框架

如圖1 所示，Android 輸入系統中的驅動(dòng)框架由事件處理層（Event Handler），核心層（Input Core）和驅動(dòng)層（Input Driver）三部份組成。

Event Handler 用于用戶(hù)空間獲取輸入事件。用戶(hù)空間打開(kāi)輸入設備的設備節點(diǎn)，然后對節點(diǎn)進(jìn)行讀寫(xiě)操作以獲得鼠標移動(dòng)信息，或者鍵盤(pán)信息等等。這里對設備節點(diǎn)的文件操作函數就是由該層提供；Input driver 具體設備的驅動(dòng)；Input Core 負責管理所有的資源并連接驅動(dòng)層和事件處理層。

圖1 輸入系統驅動(dòng)框圖

1. 2 輸入系統上層框架

隨著(zhù)Android 系統的不斷升級，其輸入系統框架也發(fā)生變化，相對于2. 1 版本來(lái)說(shuō)，Gingerbread 的輸入系統比較復雜，同時(shí)創(chuàng )建了三個(gè)線(xiàn)程，并用了匿名共享內存機制，且很多在Java 層的數據處理都放到了c++底層，然而這樣卻可以使性能明顯增加，節省系統資源。

如圖2 所示，WindowManagerService 創(chuàng )建了三個(gè)線(xiàn)程：

InputReaderThread 通過(guò)EventHub 讀取輸入事件，并通過(guò)不同事件類(lèi)型的InputMapper 進(jìn)行數據處理，然后放到輸入事件隊列；InputDispatcherThread 將隊列中的輸入事件取出通過(guò)InputPublisher 放到匿名共享內存里；PolicyThread 管理當前窗口顯示等。

圖2 輸入系統上層框圖

InputPublisher 和InputCONsumer 通過(guò)InputChannel進(jìn)行雙向通信。當InputPublisher 把輸入事件放到共享內存時(shí)會(huì )通知InputConsumer 有事件傳入，InputConsumer 收到通知后會(huì )從共享內存取出事件數據，通過(guò)InputQueue 傳給ViewRoot,ViewRoot 對事件進(jìn)行分類(lèi)后傳給當前具有焦點(diǎn)的View（Focus View）處理。InputConsumer 處理完事件后會(huì )通知InputPublisher 已處理完成，InputPublisher 接到通知后會(huì )開(kāi)始向共享內存傳輸下一次輸入事件。

2 鼠標實(shí)現

無(wú)論是軟鼠標還是硬鼠標，其實(shí)現機制都是一樣的。都需要讀取事件進(jìn)行數據處理，唯一不同的是當實(shí)現鼠標移動(dòng)時(shí)，軟鼠標是把鼠標坐標值傳給上層，而硬鼠標則是把鼠標坐標值傳給驅動(dòng)。鼠標事件的讀取和處理過(guò)程的實(shí)現：

（1）在EventHub 中對鼠標事件加鼠標類(lèi)型標志位；

（2） 在InputReader 中創(chuàng )建MouseInputMapper類(lèi)，該類(lèi)主要對鼠標的數據進(jìn)行處理，主要成員函數定義如下：

編寫(xiě)該類(lèi)的成員函數，實(shí)現鼠標事件數據的處理，并把該類(lèi)的實(shí)例化對象與鼠標事件對應起來(lái)。

這樣當輸入事件是鼠標事件時(shí)就可以調用對應的處理函數。

2. 1軟鼠標實(shí)現

上面已經(jīng)實(shí)現了鼠標事件的處理，這里只要繪制鼠標并把把鼠標坐標傳給繪制的鼠標即可。

（1）在WindowManagerService 中繪制鼠標，并實(shí)現設置鼠標位置的函數；（2）從上面分析可知， 最終的事件會(huì )發(fā)送到ViewRoot 進(jìn)行分類(lèi)，所以在這里當輸入事件是鼠標事件時(shí)，利用進(jìn)程間通信機制把鼠標的坐標值傳給鼠標，設置其正確位置。

上一頁(yè) 1 2 下一頁(yè)