当前位置:首页 > 测试测量 > 测试测量
[导读]1 引言  随着嵌入式系统应用领域的不断扩大,系统复杂性也在不断提高。所以在嵌入式系统中实现用户图形化(gui),已经成为大势所趋。目前,嵌入式系统中大多数的用户图形化界面(gui)都是在操作系统(如os、winc

1 引言

  随着嵌入式系统应用领域的不断扩大,系统复杂性也在不断提高。所以在嵌入式系统中实现用户图形化(gui),已经成为大势所趋。目前,嵌入式系统中大多数的用户图形化界面(gui)都是在操作系统(如os、wince、linix)的支持下, 调用系统的各种api函数实现的。这些操作系统为实现gui提供了大量的库函数,也为编程人员提供了界面设计的良好平台。如利用wince就可以十分方便的设计出具有windows风格的图形界面。

  本文这款数字示波器是普源精电(rigol)公司推出的ds1000系列,其设计完全自主完成,贴近国人使用习惯。其用户图形界面(gui)是在visualdsp++ 4.0 kernel的基础上开发的,界面风格紧紧与仪器的功能相联系。在完成了仪器的波形和菜单等显示的基础上,rigol团队也做了一些通用性的用户图形界面,如文件管理器等。当然,所设计的用户图形界面,在功能强大方面是远不能与wince等所比拟的,但是对于仪器的使用者来说,已经是足够的方便因为这毕竟是仪器的用户图形界面,而不是掌上电脑pda的用户图形界面。

  2 数字示波器上
的用户界面实现原理

  用户图形界面的实现,需要硬件、软件上的支持。如图1所示,通过操作平台(operation platform)的调配,调用显示程序,显示程序刷新显示缓存,再由显示驱动程序,将显示缓存中的内容显示到液晶屏上。下面简要的介绍一下上图中主要的几个组成部分:

  2.1 实现图形化的硬件原理

  rigol ds1000系列数字示波器采用的是320x234分辨率的tft液晶显示器,通过液晶的驱动电路,可以使液晶正常显示,通过帧信号同步、行信号同步、数据信号的时钟(clock)同步,显示点阵的数据将被从sdram中写入到液晶显示器的显示buffer中,从而显示出彩色图像。

  从图1可以看出,如果要更新液晶显示器显示的内容,我们只需更新lcdbuffer中的显示数据就可以了。

  2.2 实现用户图形界面(gui)的图形标准库

  要在用户图形界面上显示各种的图形、图案,除了硬件电路的支持外,还需要强大的软件支持。而其中(gui)的图形标准库为最基础,而不可或缺的。

  用户图形界面(gui)的图形标准库,包括最基本的画点、画线、画矩形、填充矩形、画圆形、放置bmp的图案、显示中、英文等等的函数,该图形库如果功能越强大,就越可以支持复杂的用户图形界面(gui)。

  2.3 实现用户图形界面(gui)的操作平台的支持

  仅仅有了绘制图形的图形标准库,要实现用户图形界面,还是远远不够。图形库是单一画面不可缺少的,但是要形成有机的、可操作的用户图形界面,还需要后台有一个稳定、功能强大的操作系统平台。

  操作平台根据用户的外界输入(一般是键盘),以及系统当前的状态来决定下一步系统的状态,从而调用相应的gui界面。如此,便实现了用户图形界面。

  3 数字示波器的用户图形界面(gui)软件的设计思路

  3.1 界面种类的划分

  对于用户图形界面(gui)的设计不能简单、统一的完成,要考虑到用户在各种情况下的操作界面。根据这些界面所具备的共同点,我们将这些界面分成如下的种类,同一种类的界面中将具备相同或者相似的功能区域。每一种界面都会有相应的处理程序,也有专门的数据结构。

  根据实现的不同的功能我们划分出如下的界面种类:

  a. 背景网格显示界面;b.波形显示界面;b. 帮助文档浏览界面;c.菜单显示界面;d. 文件管理浏览器界面;e. 文件名称输入界面;f.前景内容显示界面(包括各种参数显示信息,测量信息以及提示信息等)。

  各界面种类如下图所示:

  3.2 界面区域与外界输入的相互配合响应

  由以上可知,显示的图形虽然形形色色,但是他们都可以抽象成具有共同属性的某种数据结构。数据结构就好比是图形界面的灵魂,掌握了数据结构,就可以让图形界面随之而变。那么如何设计、控制、改变这些数据结构就成为实现用户图形界面(gui)的关键了。

  要响应外界用户的输入,我们需要制定一套机制运行法则,而这套机制运行法则就是状态机(systemstatus machine),也是用户用以操作仪器的操作平台(operation platform)。依据这套运行法则,我们的系统根据外界的输入来更改各种界面下使用的数据结构,从而实现用户对图形界面的操作。当然,在实际的设计中,操作平台(operation platform)不仅仅是改变gui的数据结构,还要考虑任务调度以及其他任务模块中的数据结构的改变。

  4 数字示波器的用户图形界面(gui)的软件设计流程

  设计出一个好的用户图形界面,是一个庞大而巨细的工程。涉及到方方面面的相互之间的关系,也涉及到实现过程中的许多细节的问题。如何理清这些繁多的变化的关系,是设计的关键。rigol团队曾经使用一些全局变量,来做为各种状态、各种模式下的标示,用以改变用户的图形界面。但是因为变量的众多,导致变量之间的搭配的可能性成倍的增加,状态的转移关系也就会成倍的增加。这对于编程者来说,与其说是在编程,还不如说是在做一道及其庞杂的逻辑组合题。

  所以,这样的思路在理论上是可行的,但在实际中是不可取的。我们应该尽量的去其枝叶,找到能够贯穿整个系统,标示不同的状态以及模式的变量或者结构。最终,我们以键盘的输入键值为主线,辅以各种的全局变量,来控制系统状态的变化。键值虽然有许多许多,但是因为只有这么一个变量做为状态量,系统状态的变化,就可以在掌控之中了。所以,在这个系统中,键值变量key_id成为了主角,用户界面将围绕其进行改变。

  键值变量key_id要根据用户的输入进行改变。在这里我们就不描绘状态
变量是如何转移的。我们介绍对于既定的键值变量key_id是如何完成用户图形界面的输出的。

  5 结语

  目前,国内的数字示波器,除了测量信号的性能指标较低外,在系统的整体性、用户的可操作性等功能上不及国外产品考虑得周详。

  为了弥补国内产品在这方面的缺陷,rigol开发团队开发出的这款ds1000系列数字示波器除了实现高存储深度,高测量精度等功能之外,更是注重了图形用户界面的设计。继续保持其在技术上的创新和人性化、本土化的优势,新的用户图形界面使得用户能够比以往更加容易测量与分析波形。随着仪器的功能增多,会对用户图形界面(gui)提出更高的要求,那么就要求gui更加系统化、模块化、功能化。所以,在这方面我们还有许多工作要做。

  [1]visualdsp++4.0 kernal (vdk)usersguide, analog devices, inc. 2005

  [2]blackfin系列dsp原理与系统设计 ,陈峰,电子工业出版社, 2004

  [3]数据采集与处理技术,马明建,周长城,西安交通大学出版社,2001

  [4]数字电路设计与应用实践教程,王振红,机械工业出版社,2003

  [5]军用电子测量仪器应用指南,梅劲松,电子工业出版社,2001

  [6]rigol《ds5000系列数字示波器技术文件》,内部资料,2004

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

9月2日消息,不造车的华为或将催生出更大的独角兽公司,随着阿维塔和赛力斯的入局,华为引望愈发显得引人瞩目。

关键字: 阿维塔 塞力斯 华为

加利福尼亚州圣克拉拉县2024年8月30日 /美通社/ -- 数字化转型技术解决方案公司Trianz今天宣布,该公司与Amazon Web Services (AWS)签订了...

关键字: AWS AN BSP 数字化

伦敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英国汽车技术公司SODA.Auto推出其旗舰产品SODA V,这是全球首款涵盖汽车工程师从创意到认证的所有需求的工具,可用于创建软件定义汽车。 SODA V工具的开发耗时1.5...

关键字: 汽车 人工智能 智能驱动 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越来越多用户希望企业业务能7×24不间断运行,同时企业却面临越来越多业务中断的风险,如企业系统复杂性的增加,频繁的功能更新和发布等。如何确保业务连续性,提升韧性,成...

关键字: 亚马逊 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,据媒体报道,腾讯和网易近期正在缩减他们对日本游戏市场的投资。

关键字: 腾讯 编码器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中国国际大数据产业博览会开幕式在贵阳举行,华为董事、质量流程IT总裁陶景文发表了演讲。

关键字: 华为 12nm EDA 半导体

8月28日消息,在2024中国国际大数据产业博览会上,华为常务董事、华为云CEO张平安发表演讲称,数字世界的话语权最终是由生态的繁荣决定的。

关键字: 华为 12nm 手机 卫星通信

要点: 有效应对环境变化,经营业绩稳中有升 落实提质增效举措,毛利润率延续升势 战略布局成效显著,战新业务引领增长 以科技创新为引领,提升企业核心竞争力 坚持高质量发展策略,塑强核心竞争优势...

关键字: 通信 BSP 电信运营商 数字经济

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央广播电视总台与中国电影电视技术学会联合牵头组建的NVI技术创新联盟在BIRTV2024超高清全产业链发展研讨会上宣布正式成立。 活动现场 NVI技术创新联...

关键字: VI 传输协议 音频 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日举办的2024年长三角生态绿色一体化发展示范区联合招商会上,软通动力信息技术(集团)股份有限公司(以下简称"软通动力")与长三角投资(上海)有限...

关键字: BSP 信息技术
关闭
关闭