綜合課程設計嵌入式圖形用戶界面編程第一頁，共五十五頁，2022年，8月28日嵌入式GUI概述GUI(GraphicsUserInterfase),圖形用戶界面，借助菜單、按鈕等標準界面元素和鼠標進行操作，幫助用戶方便地向計算機系統發出指令，并將系統運行的結果同樣以圖形方式顯示給用戶。嵌入式GUI：輕型、占用資源少、高性能、高可靠性、可配置。第二頁，共五十五頁，2022年，8月28日常用嵌入式GUIMicroWindowsMiniGUI其他圖形平臺：Qt/Embedded等第三頁，共五十五頁，2022年，8月28日第四頁，共五十五頁，2022年，8月28日第五頁，共五十五頁，2022年，8月28日IntroductionMiniGUI，是魏永明先生于1998年底主持和開發的一個自由軟件項目，現由北京飛漫軟件技術有限公司維護并開展后續開發。最后一個采用GPL授權的MiniGUI版本是，從MiniGUI2.0.4開始MiniGUI被重寫并使用商業授權。第六頁，共五十五頁，2022年，8月28日Introduction歷經十余年時間，MiniGui已經成為性能優良、功能豐富的嵌入式圖形用戶界面支持系統，可支持任意一個多任務嵌入式操作系統；實際已支持linux/uClinux、eCos、uC/OS-Ⅱ、VxWorks等嵌入式操作系統和數十種SOC芯片，已驗證的硬件平臺包括ARM-basedSoCs、MIPSbasedSoCs、IA-basedSoCs、PowerPC、M68K(DragonBall/ColdFire)、Intelx86等等。廣泛應用于通訊、醫療、工控、電力、機頂盒、多媒體終端等領域。使用MiniGUI成功開發產品的企業有華為、中興通訊、大唐移動、長虹、TCL、聯想、邁瑞、南瑞、炬力、D2等。這些用戶廣泛分部在中國大陸、臺灣、新加坡、韓國、美國、德國、意大利、印度、以色列等國家和地區。第七頁，共五十五頁，2022年，8月28日Introduction值得一提的是，在中國自主開發的3G通訊標準TD-SCDMA

中，約有60%獲得入網許可證的TD-SCDMA手機使用MiniGUI作為其嵌入式圖形平臺，以支撐瀏覽器、可視電話等3G應用軟件的運行，其中有聯想TD30t、海信T68、中興通訊U85等大家熟悉的TD手機型號。第八頁，共五十五頁，2022年，8月28日MiniGUI典型應用Wi-Fi手機界面第九頁，共五十五頁，2022年，8月28日MiniGUI典型應用3G手機聯想TD30t,支持可視電話、CMMB手機電視、樂隨身聽、手機視頻等3G典型應用。第十頁，共五十五頁，2022年，8月28日MiniGUI典型應用下圖是飛漫軟件為某市政府開發的法律及政務查詢系統。第十一頁，共五十五頁，2022年，8月28日MiniGUI典型應用東大集成電路有限公司采用MiniGUI在Linux操作系統上開發的PDA產品界面第十二頁，共五十五頁，2022年，8月28日MiniGUI典型應用南京南瑞自動控制有限公司采用MiniGUI開發的電力監控設備第十三頁，共五十五頁，2022年，8月28日特點優勢

MiniGUI為嵌入式Linux系統提供了完整的圖形系統支持，是全球針對嵌入式Linux僅有的兩個商用嵌入式GUI系統之一。MiniGUI為嵌入式Linux系統提供了完整的多進程支持；可以MiniGUI-Processes、MiniGUI-Threads或者MiniGUI-Standalone三種運行模式運行。第十四頁，共五十五頁，2022年，8月28日MiniGui的三種運行模式Minigui-Threads。運行在Minigui-Threads上的程序可以在不同的線程中建立多個窗口，但所有的窗口在一個進程或者地址空間中運行，這種模式適合大多數傳統意義上的嵌入式操作系統，如linux，uClinux；也是默認模式。Minigui-Lite。和Minigui-Threads相反，它上的每個程序是單獨的進程，每個進程也可以建立多個窗口。它適合具有完整UNIX特性的嵌入式Linux；Minigui-Standalone。這種運行模式下，MiniGUI可以以獨立進程方式運行，既不需要多線程也不需要多進程的支持，這種模式適合功能單一的應用場合。比如uClinux的嵌入式產品中。第十五頁，共五十五頁，2022年，8月28日MiniGUI的主要技術特性1、硬件適配性：

可運行于各種含有MMU(內存管理單元)的32位處理器架構之上，如ix386、ARM、MIPS、PowerPC等。支持低端顯示設備(比如單色LCD)和高端顯示設備(8位色及以上顯示設備)。對顯示設備分辨率無最大和最小限制。第十六頁，共五十五頁，2022年，8月28日MiniGUI的主要技術特性

副屏支持。當系統中有多個視頻設備時，可將一個作為MiniGUI的主屏，實現完整的多窗口系統；而其它設備作為副屏，在其上通過MiniGUI的圖形接口來實現文字渲染、圖形顯示等功能。

可支持各種輸入設備，如PC鍵盤、PC鼠標、小鍵盤(Keypad)、觸摸屏、遙控器等等。

多種鍵盤布局的支持。MiniGUI除支持常見的美式PC鍵盤布局之外，還支持法語、德語等西歐語種的鍵盤布局。

第十七頁，共五十五頁，2022年，8月28日MiniGUI的主要技術特性2、資源消耗:

MiniGUI的靜態存儲隨配置選項的不同而不同，最少需占用1MB靜態存儲空間。

MiniGUI啟動后，初始占用1MB動態存儲空間。建議系統內存為8MB以上。第十八頁，共五十五頁，2022年，8月28日MiniGUI的主要技術特性3、操作系統適配性:支持Linux操作系統(非uClinux操作系統)。內建資源支持。可以將MiniGUI所使用的資源，諸如位圖、圖標和字體等編譯到函數庫中，該特性可提高MiniGUI的初始化速度，并且非常適合無文件系統支持的實時嵌入式操作系統。針對嵌入式系統的特殊支持，包括一般性的I/O流操作，字節序相關函數等。第十九頁，共五十五頁，2022年，8月28日MiniGUI的主要技術特性4、窗口子系統特性：完備的多窗口機制和消息傳遞機制。使用MiniGUI-Threads運行模式時，可在不同線程中創建主窗口，并支持線程間的消息傳遞；使用MiniGUI-Processes運行模式時，支持完整的多進程窗口系統。對話框和消息框支持。第二十頁，共五十五頁，2022年，8月28日MiniGUI的主要技術特性提供常用的控件類，包括靜態文本框、按鈕、單行和多行編輯框、列表框、組合框、菜單按鈕、進度條、滑塊、屬性頁、工具欄、樹型控件、月歷控件、旋鈕控件、酷工具欄、網格控件、動畫控件等。其它GUI元素，包括菜單、加速鍵、插入符、定時器等。第二十一頁，共五十五頁，2022年，8月28日MiniGUI的主要技術特性5、圖形子系統特性：提供有增強GDI函數，包括光柵操作、復雜區域處理、橢圓、圓弧、多邊形以及區域填充等函數。在提供有兼容于C99規范的數學庫平臺上，還提供有高級二維繪圖函數，可設置線寬、線型以及填充模式等。通過MiniGUI的圖形抽象層及圖形引擎技術，也可以讓上述高級GDI接口在低端顯示屏上實現。各種流行圖像文件的支持，包括WindowsBMP、GIF、JPEG、PNG等(JPEG及PNG的支持通過libjpeg及libpng函數庫提供)。第二十二頁，共五十五頁，2022年，8月28日MiniGUI的主要技術特性

Windows的資源文件支持，如位圖、圖標、光標等。多字符集和多字體支持，目前支持ISO8859-1～ISO8859-15、GB2312、GBK、GB18030、BIG5、EUC-JP、Shift-JIS、EUC-KR、UNICODE(UTF-8、UTF-16

編碼)等字符集，支持等寬點陣字體、變寬點陣字體、Qt/Embedded使用的嵌入式字體QPF、TrueType矢量字體(對TrueType的支持通過freetype1.3函數庫提供)。

輸入法支持，用于提供各種可能的輸入形式；內建有適合PC平臺的漢字(GB2312)輸入法支持，包括內碼、全拼、智能拼音、五筆及自然碼等。第二十三頁，共五十五頁，2022年，8月28日MiniGUI的技術優勢可伸縮性強。對CPU主頻要求不高，可以運行在CPU主頻只有60MHz的低端產品中。輕型、占用資源少。MiniGUI是一個定位于輕量級的嵌入式圖形庫，MiniGUI庫所占的空間最小可以裁剪到500K左右，對目前的嵌入式設備來說，滿足這一條件是綽綽有余的。此外，測試結果表明，MiniGUI能夠在CPU主頻為30MHz，僅有4MRAM的系統上正常運行(使用uClinux操作系統)，這是其它針對嵌入式產品的圖形系統所無法達到的。第二十四頁，共五十五頁，2022年，8月28日MiniGUI的技術優勢高性能、高可靠性。MiniGUI良好的體系結構及優化的圖形接口，可確保最快的圖形繪制速度。可配置性。MiniGUI可對硬件平臺，操作系統，運行模式，需要支持的GAL引擎和IAL引擎，以及引擎相關選項。需要支持的字體類型，字符集，圖像文件格式，控件類等進行定制配置。

支持多種嵌入式操作系統，具備優秀的可移植性；第二十五頁，共五十五頁，2022年，8月28日MiniGui的體系結構FrameWork、MMI、KeyAPPs等應用程序接口MiniGuiPortableLayerANSICLibraryDevicesuC/OS-Ⅱ、Linux、uClinux、Linux、VxWorks、pSOSARM、MIPS、PowerPC、ix86第二十六頁，共五十五頁，2022年，8月28日MiniGui的體系結構MiniGui有良好軟件架構，通過抽象層將MiniGui上層和底層操作系統隔離開來，在不同的的操作系統上，MiniGui提供完全兼容的API接口。基于MiniGui的應用程序一般通過ANSIC庫以及MiniGui自身提供的API來實現自己的功能；MiniGui中的“可移植層”可將特定操作系統及底層硬件的細節隱藏起來，而上層應用程序則無需關心底層的硬件平臺輸出和輸入設備。MiniGui特有的運行模式也給跨操作系統的支持提供了便利。第二十七頁，共五十五頁，2022年，8月28日MiniGui提供的軟件包libminigui-1.6.10.tar.gz：MiniGui函數庫源代碼，其中包括下面三個函數庫：libminigui：提供窗口管理和圖形接口的核心函數庫，和大量標準控件。libmgext：libminigui的一個擴展庫，提供一些高級控件以及文件打開對話框等。libvcongui：一個應用程序可用的虛擬控制臺窗口，可以方便在minigui環境中運行字符界面的應用程序。第二十八頁，共五十五頁，2022年，8月28日MiniGui提供的軟件包minigui-res-1.6.10.tar.gz：MiniGui所使用的資源文件，包括基本字體，圖標、位圖和鼠標等等。mg-samples-1.6.10.tar.gz：MiniGui應用示列程序。mde-1.6.10.tar.gz：MiniGui的綜合演示程序包，包含了MiniGui的控件演示程序、字體演示程序、對話框演示程序、記事本演示程序，還有推箱子、掃雷、俄羅斯方塊等游戲。第二十九頁，共五十五頁，2022年，8月28日MiniGui的安裝1、硬件環境x86PC2、軟件環境Linux操作系統----Ubuntu9.10第三十頁，共五十五頁，2022年，8月28日準備源代碼包庫文件：資源文件：示例文件：綜合演示文件：JPEG圖形支持庫：PNG圖形支持庫：libpng_src.tgzQBFB，模擬幀緩沖支持庫第三十一頁，共五十五頁，2022年，8月28日參考文獻MiniGUI技術白皮書forV2.0.4/1.6.10[PDF]：該文檔描述了的技術特性。DatasheetforMiniGUIV2.0.4/1.6.10[PDF]：該文檔對產品功能特性進行了詳盡的介紹。《MiniGUI用戶手冊》V2.0.4/1.6.10[PDF]：主要描述MiniGUI的編譯時配置選項和運行時配置選項。第三十二頁，共五十五頁，2022年，8月28日參考文獻《MiniGUI編程指南》V2.0.4/1.6.10[PDF]：該文檔是一本關于MiniGUI編程的完整指南，講述了MiniGUI編程的基礎知識和各種編程方法及技巧，并詳細地描述了主要的API函數。《MiniGUIAPI參考手冊：本文檔是MiniGUIV2.0.4最詳盡的應用程序編程接口參考手冊。其中描述了MiniGUI所有的函數、結構、消息以及控件的接口定義和使用方法，是進行MiniGUI編程不可缺少的手冊。第三十三頁，共五十五頁，2022年，8月28日安裝minigui資源文件將所下載的源代碼包拷貝到工作目錄/home/missxx/minigui/下。打開一個終端窗口，切換為超級用戶：missxx@missxx-desktop:~/minigui$su密碼：（解壓縮）（進入到所加壓的目錄下）root@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/minigui-res-1.6.10#makeinstall（安裝）root@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/minigui-res-1.6.10#ls/usr/local/lib/minigui/res/（在配置文件中有默認的安裝路徑）查看被安裝好的文件如下：bmpcursorfonticonimetab第三十四頁，共五十五頁，2022年，8月28日安裝minigui庫文件root@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/#tar-zxvflibminigui-1.6.10.tar.gzroot@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/#lsroot@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/#cdlibminigui-1.6.10root@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/libminigui-1.6.10#lsroot@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/libminigui-1.6.10#./configureroot@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/libminigui-1.6.10#makeroot@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/libminigui-1.6.10#makeinstallroot@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/libminigui-1.6.10#ls/usr/local/lib（以配置文件中的默認安裝路徑查看安裝結果）root@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/libminigui-1.6.10#cd..第三十五頁，共五十五頁，2022年，8月28日說明一般來說，安裝軟件庫后需要將庫的路徑更新到配置文件中。由于配置文件已存在/usr/local/lib路徑，因此可不用添加。在安裝過程中，使用的是默認配置選項。--target選項用于指定目標平臺--prefix選項用于指定minigui函數庫的安裝路徑--host選項用語指明宿主機的類型--enable–lite用于指出生成基于進程的lite版本，而不生成基于線性的thread版本第三十六頁，共五十五頁，2022年，8月28日安裝minigui支持庫libpngroot@missxx-desktop:/home/missxx/minigui#tar–zxvflibpng_src.tgzroot@missxx-desktop:/home/missxx/minigui#cdlibpngroot@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/libpng#lsroot@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/libpng#makeinstallroot@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/libpng#cd..第三十七頁，共五十五頁，2022年，8月28日安裝minigui支持庫libpngroot@missxx-desktop:/home/missxx/minigui#tar–root@missxx-desktop:/home/missxx/minigui#cdjpeg-6b/root@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/jpeg-6b#lsroot@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/jpeg-6b#makeinstall安裝過程中提示錯誤：無法創建普通文件“/usr/local/man/man1/cjpeg.1”:沒有那個文件或目錄make:***[install]錯誤1。經過查看發現/usr/local/man/下沒有man1這個文件夾，建立此文件夾，再安裝。root@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/jpeg-6b#mkdir/usr/local/man/man1root@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/jpeg-6b#makeinstallroot@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/jpeg-6b#cd..第三十八頁，共五十五頁，2022年，8月28日查看庫文件安裝是否成功庫文件分為動態鏈接庫和靜態鏈接庫，查看所安裝的庫文件：root@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/#ls/usr/local/liblibmgext.alibminigui.solibvcongui.alibmgext.lalibpng.alibvcongui.lalibmgext.solibpng.solibvcongui.solibminigui-1.6.so.10libpng.so.2miniguilibminigui-1.6.so.10.0.0libpng.so.2.1.0.12python2第三十九頁，共五十五頁，2022年，8月28日安裝QvfbminiGUI是基于幀緩存的，而不是我們平時PC平臺上X窗口，所以需要qvfb模擬幀緩存來運行顯示效果。qvfb是基于qt的工具安裝的時候要指定qt庫，直接下載最新的qt安裝。root@missxx-desktop:/home/missxx/minigui#sudoapt-getinstallqt3-dev-tools-embedded在提示“解壓縮后會消耗掉51.4MB的額外空間。您希望繼續執行嗎？[Y/n]”后，鍵入y，回車第四十頁，共五十五頁，2022年，8月28日Qvfb配置先運行下列指令：exportgal_engine=qvfbexportdefaultmode=640x480-16bpp（在這里是640x480不是640*480）exportial_engine=qvfb注意在運行例程的時候先運行qvfb&，打開qvfb后，在FILE—>configure下選擇640x48016位色測試：root@missxx-desktop:/home/missxx/minigui#qvfb&第四十一頁，共五十五頁，2022年，8月28日編譯測試示例程序是《MiniGUI編程指南》的示例代碼。《MiniGUI編程指南》可從官方網上下載，編譯過程如下：root@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/#tar–zxvfmg-samples-1.6.10root@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/#cdmg-samples-1.6.10root@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/mg-samples-1.6.10#lsroot@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/mg-samples-1.6.10#./configureroot@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/mg-samples-1.6.10#makeinstall運行程序./hellowordroot@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/mg-samples-1.6.10#cdsrcroot@missxx-desktop:/home/missxx/minigui/mg-samples-1.6.10/src#./helloworld第四十二頁，共五十五頁，2022年，8月28日作業1請大家自己學習安裝MiniGui的綜合演示程序包：mde-1.6.10.tar.gz第四十三頁，共五十五頁，2022年，8月28日以Helloworld程序為例說明程序架構1、頭文件#include<minigui/common.h>#include<minigui/minigui.h>#include<minigui/gdi.h>#include<minigui/window.h>#include<minigui/control.h>#include<stdio.h>common.h包括MiniGui常用的宏及數據類型的定義。minigui.h包含了全局的和通用的接口函數以及某些復雜項函數的定義。gdi.h包含了繪圖函數的接口的定義。window.h包含了窗口有關的宏、數據類型、數據結構的定義以及函數接口聲明。control.h包含了所有內建控件的接口定義。第四十四頁，共五十五頁，2022年，8月28日程序架構2）MiniGUIMain函數入口點函數原型：intMiniGUIMain(intargc,constchar*argv[])

{

}

參數argc和argv與C程序main函數的參數argc和argv的含義是一樣的，分別為命令行參數個數和參數字符串數組指針。Main函數已經在MiniGUI的函數庫中定義了，該函數在進行MiniGUI初始化工作之后調用了MiniGUIMain函數。第四十五頁，共五十五頁，2022年，8月28日程序架構3、設置主窗口屬性—MAINWINCREATE結構描述

CreateInfo.dwstyle=WS_VISIBLE|WS_BORDER|WS_CAPTION;//設置主窗口風格為初始可見的，并具有邊框和標題欄

CreateInfo.dwExstyle=WS_EX_NONE;//設置該主窗口沒有擴展風格

CreateInfo.spCaption=“Hello,MiniGui！”;//設置主窗口的標題名

CreateInfo.hMenu=0;//設置主窗口沒有主菜單

CreateInfo.hCursor=GetSystemCursor(0);//設置主窗口光標為缺省光標

CreateInfo.hIcon=0;//設置主窗口沒有圖標

CreateInfo.MainWindowProc=HelloWinProc;//設置主窗口的消息處理過程函數，所有發往該窗口的消息由該函數來處理

CreateInfo.lx=0;

CreateInfo.ty=0;

CreateInfo.rx=320;

CreateInfo.by=240;//設置窗口的左上角坐標（0，0），右下角坐標（320,240）

CreateInfo.iBkColor=COLOR_lightwhite;//設置主窗口的背景色為白色，COLOR_lightwhite為預定義像素值

CreateInfo.dwAddData=0;//設置主窗口的附加值為無

CreateInfo.hHosting=HWND_DESKTOP;//設置主窗口的托管窗口為桌面

第四十六頁，共五十五頁，2022年，8月28日程序架構4、創建和顯示主窗口//創建主窗口

hMainWnd=CreateMainWindow(&CreateInfo);

CreateMainWindow創建主窗口，參數是指向MAINWINCREATE結構的指針CreateInfo，返回值為所創建的主窗口的句柄。MAINWINCREATE結構描述一個主窗口的屬性。//顯示主窗口

ShowWindow(hMainWnd,SW_SHOWNORMAL);顯示主窗口到屏幕上。第四十七頁，共五十五頁，2022年，8月28日程序架構5、進入消息循環事件發生后，

MiniGUI將事件轉換為一個消息，并將消息放入目標程序的消息隊列之中。應用程序現在的任務就是執行消息循環代碼，不斷地從消息隊列中取出消息，進行處理。//消息循環while(GetMessage(&Msg,hMainWnd)){

TranslateMessage(&Msg);

DispatchMessage(&Msg);

}第四十八頁，共五十五頁，2022年，8月28日程序架構6、窗口過程函數staticintHelloWinProc(HWNDhWnd,intmessage,WPARAMwParam,LPARAMlParam)

{

HDChdc;

switch(message){

//創建時發送的消息，用來做初始化處理

caseMSG_PAINT:

hdc=BeginPaint(hWnd);

TextOut(hdc,100,100,“Hello,MiniGui!”);//屏幕輸出

EndPaint(hWnd,hdc);

return0;//表明不需要進入默認處理函數中//結束時一些處理函數，單擊窗口右上角關閉按鈕，發送MSG_CLOSE消息，主要銷毀主窗口和發送quit消息以退出消息循環

caseMSG_CLOSE:

DestroyMainWindow(hWnd);

PostQuitMessage(hWnd);

return0;

}

returnDefaultMainWinProc(hWnd,message,wParam,lParam);