英創(chuàng)信息技術(shù)ARM9 Linux智能終端菜單界面設(shè)計介紹

低成本的單色LCD在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，英利公司提供的基于嵌入式Linux平臺的EM9160支持外接單色LCD屏，目前應(yīng)用得比較多的規(guī)格包括有LCD320x240、LCD240x128、LCD128x64、LCD160x160等。在實際應(yīng)用中有許多對于菜單界面操作的需求，需要客戶根據(jù)應(yīng)用的具體要求自行構(gòu)建菜單顯示界面，本文將重點介紹這方面的內(nèi)容。

基于菜單界面操作過程實質(zhì)一個簡單的交互式操作，需要實時響應(yīng)鍵盤消息、定時消息等。嵌入式Linux操作系統(tǒng)是一個實時多任務(wù)系統(tǒng)，可以利用多線程的方式來實現(xiàn)各個應(yīng)用請求的響應(yīng)。在本案例是通過創(chuàng)建多個線程的方式來實現(xiàn)對于鍵盤、定時任務(wù)的實時響應(yīng)，從而實現(xiàn)對于菜單界面的操作。

下面分兩個部分來介紹該例程：

1、應(yīng)用程序框架

為了便于程序的設(shè)計和管理，利用了Linux多任務(wù)的編程優(yōu)勢，利用內(nèi)核的任務(wù)調(diào)度機制，采用面向?qū)ο蟮?a href="http://wenjunhu.com/tags/C++/" target="_blank">C++編程將各個應(yīng)用功能模塊化。在該例程中需要實現(xiàn)的響應(yīng)功能：鍵盤和定時任務(wù)的響應(yīng)，在應(yīng)用程序中通過創(chuàng)建兩個線程來實現(xiàn)。

在該程序例程中main（…）函數(shù)，首先進行初始化操作，包括對于LCD屏的初始化、菜單界面的初始化操作等；然后是創(chuàng)建鍵盤處理線程、再進入主線程，主線程的功能主要是處理定時任務(wù)，在本方案中實現(xiàn)的是定時顯示界面刷新。如下圖所示：

// LCD顯示屏的初始化操作

i1 = LCD_Init（ LCD_160160 ）;

if（ i1《0 ）

{

printf（ ‘LCD Init fail！\n’ ）;

}

LCD_LoadSmallFnt（ ）;

LCD_SetMode（ 1 ）; // set to XOR mode

LCD_SetFont（ 12 ）; // 設(shè)置漢字顯示為12點陣模式

// 加載缺省菜單界面

status = MenuManager.LoadMenu（ ）;

if（ status 《 0 ）

{

printf（ ‘status=%d\n’， status）;

return status;

}

MenuManager.Show（ ）;

MenuManager.Update（）;

// 打開鍵盤設(shè)備，并啟動鍵盤處理線程

KeyManager.Open（ ）;

for（ ExitFlag=0; ; ）

{

if（ ExitFlag ）

{

break;

}

// 延時1S 執(zhí)行一次顯示刷新操作

sleep（ 1 ）;

MenuManager.Update（ ）;

}

// 關(guān)閉鍵盤設(shè)備，并卸載鍵盤處理線程

KeyManager.Close（ ）;

LCD_DeInit（ ）;

return 0;

其中的主線程很簡單，只是定時處理的任務(wù)，直接調(diào)用sleep（1）函數(shù)阻塞等待。

鍵盤處理線程主要檢查是否有鍵按下，一旦有鍵按下則讀取相應(yīng)的鍵碼值，并作相應(yīng)的響應(yīng)處理。當一個鍵按下時，EM9160內(nèi)核中的鍵盤驅(qū)動程序?qū)⒌玫降挠行фI碼存儲在內(nèi)部的緩沖區(qū)中，應(yīng)用程序可直接通過read函數(shù)讀取鍵碼。

應(yīng)用程序打開矩陣鍵盤驅(qū)動程序的方法還是打開相應(yīng)的設(shè)備文件，如下：

key_fd = open（‘/dev/em9x60_keypad’， O_RDONLY | O_NONBLOCK）;

以下為讀取鍵碼值并作相應(yīng)的處理代碼：

FD_ZERO（&fs_read）;

FD_SET（key_fd，&fs_read）;

time.tv_sec = 0;

time.tv_usec = 100000; //timeout = 100ms

fs_sel = select（key_fd+1， &fs_read， NULL， NULL， &time）;

if（fs_sel）

{

//data available， so get it！

len = read（key_fd， &KeyCode， sizeof（KeyCode））;

if（len 》 0）

{

//printf（‘len=%d KeyCode= 0x%x\r\n’， len， KeyCode）;

switch（ KeyCode ）

{

case 0x011b：

KeyCmd = ESC;

MenuManager.Key_ESC（ ）;

break;

case 0x1c0d：

KeyCmd = ENTER;

MenuManager.Key_ENTER（ ）;

break;

case 0x0635：

KeyCmd = UP;

MenuManager.Key_SHIFT（ 1 ）;

break;

case 0x0938：

KeyCmd = DOWN;

MenuManager.Key_SHIFT（ 0 ）;

break;

case 0x0837：

KeyCmd = LEFT;

break;

case 0x0939：

KeyCmd = RIGHT;

break;

}

}

}

2、菜單界面設(shè)計

在本例程中主要是針對一個基于LCD160x160顯示終端所設(shè)計的二級菜單顯示界面，功能鍵有六個：Key_ESC、Key_Enter以及Key_UP、Key_Down、Key_Left、Key_Right鍵，通過Key_UP、Key_Down鍵選擇菜單項，Key_Enter確認鍵來進入下一級，Key_ESC返回上一級菜單。

菜單的顯示和管理是通過C++方式來實現(xiàn)，Class Item定義菜單中各個菜單項的顯示特性以及操作特性；Class Menu定義了菜單的特性，其中包含又對于菜單中各個菜單項管理的功能；Class MenuManager是一個菜單管理類，這個類實現(xiàn)了對于各個菜單的管理和操作特性，相當于一個人機交互界面的功能。它們定義分別在 Item.h Menu.h文件中。

為了增加菜單設(shè)計的靈活性，對于各個菜單界面的顯示內(nèi)容采用了讀取配置文件的方式，即在配置文件中定義各個菜單的顯示名稱和顯示位置，如：

// item的類型 顯示名稱 X位置 Y位置 下一級菜單名稱

item=101 D1 0 0

item=100 D0 100 0

item=301 測量點數(shù)據(jù)顯示 0 32 menu1

item=301 參數(shù)設(shè)置與查看 0 48 menu2

item=301 終端管理與維護 0 64 menu3

根據(jù)該配置文件所形成的顯示菜單如下：