基于MiniGUI的機車(chē)顯示終端圖形用戶(hù)界面研究

摘要：為解決當前基于DOS的機車(chē)顯示終端圖形用戶(hù)界面開(kāi)發(fā)難度大和工作量大的問(wèn)題，本文研究了基于MiniGUI的機車(chē)顯示終端的整體設計，重點(diǎn)分析了MiniGUI的裁減、移植以及基于MiniGUI的顯示終端圖形用戶(hù)界面的開(kāi)發(fā)。

關(guān)鍵詞：MiniGUI；顯示終端；Linux；圖形用戶(hù)界面

機車(chē)顯示終端是機車(chē)乘務(wù)員與機車(chē)設備之間進(jìn)行人機信息交互的主要設備。在實(shí)際運用中，顯示終端將機車(chē)的行車(chē)安全信息、故障信息和設備狀態(tài)等反映給乘務(wù)員，以便有效地指導乘務(wù)員操作，確保機車(chē)安全，減小機車(chē)故障的影響。

機車(chē)顯示終端用戶(hù)界面是機車(chē)乘務(wù)員與機車(chē)顯示終端相互交流信息的主要方式。機車(chē)乘務(wù)員對機車(chē)顯示終端的關(guān)鍵技術(shù)并不熟悉，所以要求顯示終端用戶(hù)界面必須直觀(guān)、認讀性好，且與乘務(wù)員交互性好。目前我國的機車(chē)顯示終端大多采用DOS操作系統。為了使用圖形界面，開(kāi)發(fā)工作必須從底層開(kāi)始，難度和工作量都很大。

MiniGUI是一個(gè)自由軟件項目，其目標是為基于Linux的實(shí)時(shí)嵌入式系統提供一個(gè)輕量級的圖形用戶(hù)界面支持系統。免費的MiniGUI庫文件和資源文件等可以從因特網(wǎng)上下載。在本文中，作者下載到的是其1.3.3版本。利用MiniGUI技術(shù)，本文研究并開(kāi)發(fā)出以嵌入式Linux為操作系統的機車(chē)顯示終端的圖形用戶(hù)界面。
　　
系統整體設計方案

顯示終端硬件設計

機車(chē)車(chē)載顯示終端硬件主要由研華科技PCM-9372型號的PC/104主板作為硬件平臺核心，其CPU為VIA Eden系列的處理器，與x86體系完全兼容。機車(chē)顯示終端顯示器選用SHARP公司的10寸彩色TFT液晶顯示屏。

顯示終端軟件設計

機車(chē)顯示終端軟件主要由嵌入式Linux和MiniGUI構成，并需要對Linux進(jìn)行裁減并移植到機車(chē)顯示終端的硬件平臺上。機車(chē)顯示終端圖形用戶(hù)界面程序以及有關(guān)應用程序的開(kāi)發(fā)則基于MiniGUI完成。機車(chē)顯示終端軟件結構如圖1所示。

圖1 機車(chē)顯示終端軟件結構圖

MiniGUI的裁減與移植

在開(kāi)發(fā)主機上進(jìn)行MiniGUI的配置、編譯和安裝之后，MiniGUI的體積大小為10M左右，對于嵌入式系統來(lái)說(shuō)，這個(gè)體積過(guò)于龐大，必須對其進(jìn)行裁減。MiniGUI的裁減工作可利用編譯選項和修改配置文件來(lái)完成。最終，其體積可裁減到2M，滿(mǎn)足機車(chē)顯示終端嵌入式系統的要求。裁減工作具體做法如下：

(1)在編譯libminigui時(shí)，使用如下配置選項：
./configure
--disable-static          ；不支持靜態(tài)鏈接庫
--disable-lite            ；編譯成thread版本
--disable-debug         ；在應用程序調試成功后，不支持調試信息
--disable-tracemsg       ；不支持跟蹤信息
--enable -flatstyle；支持平面窗口，而不是3D窗口
--disable-svgalib
；不支持svgalib引擎
--disable-libggi
；不支持libggi引擎
--enable-fblin
；16支持16bpp的FrameBuffer引擎
--enable -nativeial
；支持本地ial
這樣，編譯Libminigui時(shí)僅僅生成動(dòng)態(tài)鏈接庫，MiniGUI體積也就大大減小。

(2)修改/usr/local/etc/MiniGUI.cfg配置文件

MiniGUI.cfg中可供裁減的內容包括systemfont、truetypefonts、cursorinfo、iconinfo、bitmapinfo以及imeinfo等選項。

在裁減完成后，需要將以下文件拷貝到目標機存儲器的相應位置：
①MiniGUI的函數庫，包括libminigui、libmywins和libmgext等，還包括其他的應用程序函數庫等。
②MiniCUI的配置文件，即/usr/local/etc/MiniGUI.cfg文件。
③MiniGUI所使用的資源文件，即usr/local/lib/minigui/res。
這樣，就將裁減后的文件移植到目標機上。
　
基于MiniGUI的圖形用戶(hù)界面設計與開(kāi)發(fā)

機車(chē)車(chē)載顯示終端的圖形用戶(hù)界面主要完成數據的顯示、查詢(xún)和用戶(hù)輸入等功能，在設計上要求簡(jiǎn)單實(shí)用、操作方便。

MiniGUI是一種基于線(xiàn)程的窗口系統，界面控制線(xiàn)程和應用邏輯可以用不同的線(xiàn)程來(lái)完成，且線(xiàn)程相互之間通過(guò)消息來(lái)完成數據傳遞。MiniGUI使用消息驅動(dòng)作為應用程序的創(chuàng )建架構，主窗口可以單獨屬于一個(gè)線(xiàn)程，也可以附屬于其它主窗口。

本文將機車(chē)車(chē)載顯示終端正常狀態(tài)下的顯示界面設定為主窗口，MiniGUI為每個(gè)主窗口建立單獨的消息隊列，在該主窗口基礎上派生出的其它主窗口、對話(huà)框及其控件均使用同一消息隊列。在主函數MiniGUIMain中創(chuàng )建并顯示主窗口，同時(shí)建立窗口結構與窗口過(guò)程的聯(lián)系，然后從窗口管理器中獲取、翻譯并分發(fā)消息，而窗口過(guò)程則負責處理各個(gè)窗口的消息。消息可以有許多種類(lèi)型，不同類(lèi)型的消息可以完成不同的處理，如MSG_PAINT消息的處理通常用來(lái)繪制窗口，而MSG_CLOSE消息的處理則用來(lái)完成應用的結束。需要說(shuō)明的是，也可以在MiniGUIMain函數中建立其它應用線(xiàn)程。綜合上述過(guò)程，得出主界面設計流程圖如圖2所示。

圖2 主界面設計流程圖

設計完成的顯示終端主界面如圖3所示?！　?/P>

圖3 機車(chē)車(chē)載顯示終端主界面

在主界面中可以實(shí)現的工作主要包括：
(1) 刷新數據顯示：需要刷新的數據包括速度、限速、信號機編號和類(lèi)型、距信號機距離、時(shí)間等；
(2) 刷新?tīng)顟B(tài)指示顯示：包括當前色燈以及屏幕右邊的各種狀態(tài)指示；
(3) 刷新圖形顯示：根據當前的數據，畫(huà)出前方4km和后方1km的速度、限速曲線(xiàn)以及平縱斷面和道橋隧等。
(4) 機車(chē)位置顯示：主界面左側約1/5處有一條垂直分割線(xiàn)，表示此處為當前機車(chē)位置。機車(chē)由一個(gè)藍色圖標表示。

其它圖形用戶(hù)界面設計中，主要利用面向對象的方法，采用對話(huà)框模板來(lái)進(jìn)行界面編程。該模板中定義了對話(huà)框本身的一些屬性，比如位置和大小，同時(shí)還定義了對話(huà)框中所有控件的初始信息，包括位置、大小、風(fēng)格等。
　　
結語(yǔ)

本文給出了機車(chē)顯示終端的總體設計方案，針對目前基于DOS的機車(chē)顯示終端圖形用戶(hù)界面開(kāi)發(fā)難度大的狀況，研究并開(kāi)發(fā)了基于MiniGUI的機車(chē)顯示終端圖形用戶(hù)界面，為新一代的機車(chē)顯示終端軟件開(kāi)發(fā)提供了一種新思路和技術(shù)嘗試?！?BR>　　
參考文獻
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4.魏永明.MiniGUI編程手冊.北京飛漫軟件有限公司，2003
5.魏永明.面向實(shí)時(shí)嵌入式系統的圖形用戶(hù)界面支持系統----MiniGUI編譯、安裝和配置.http://www.cn.ibm.com/developerWorks/Linux/