基于ARM7架構(gòu)的嵌入式芯片EP7312實(shí)現(xiàn)漢字輸入系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

Microwindows是一種分層的體系結(jié)構(gòu)。底層為驅(qū)動(dòng)層提供了各種設(shè)備驅(qū)動(dòng)；中間層提供了與硬件無關(guān)的圖形引擎層，該層主要是提供圖形的繪制、線段的繪制和字體的輸出等，通過調(diào)用底層設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序向上層提供服務(wù)；最上層提供了供應(yīng)用程序工程師使用的兩種API接口，分別是同Windows基于消息循環(huán)的編程方式（Microwindows API）和基于X-Windows的C/S方式（Nano-X API）。

本設(shè)計(jì)是在Linux服務(wù)器/客戶端模式下開發(fā)的，它為程序工程師提供了以GrXXX開頭的開發(fā)API。這些函數(shù)可用來完成窗口的創(chuàng)建和銷毀、圖形的繪制、字符的顯示等。全部工作都是通過Socket送到后臺(tái)的服務(wù)器上，由服務(wù)器來承擔(dān)所有的工作，這樣可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)客戶同時(shí)發(fā)出申請，服務(wù)器統(tǒng)一管理的工作模式。

漢字輸入的一種方法是嵌入到Nano-X服務(wù)器中去實(shí)現(xiàn)，另一種方法是做到內(nèi)核的鍵盤驅(qū)動(dòng)中或做一個(gè)應(yīng)用程序來實(shí)現(xiàn)。直接嵌入到內(nèi)核的鍵盤驅(qū)動(dòng)中的方法比較直觀，但在增加其它漢字輸入法時(shí)，要重新編譯內(nèi)核并下載內(nèi)核，比較麻煩。若是用程序來實(shí)現(xiàn)，則比較靈活，也容易維護(hù)，它需要屏蔽Nano-X讀低層鍵盤驅(qū)動(dòng)的功能，用一個(gè)應(yīng)用程序來處理應(yīng)用程序與Nano-X進(jìn)行鍵盤事件消息傳遞，從而實(shí)現(xiàn)漢字的輸入。本文重點(diǎn)介紹應(yīng)用程序處理方法。

軟件運(yùn)行環(huán)境

本系統(tǒng)采用基于ARM7架構(gòu)的嵌入式芯片EP7312，提供了16MB SDRAM作為運(yùn)行主內(nèi)存，2MB Nor Flash作為內(nèi)核存儲(chǔ)器，32MB Nand Flash作為文件系統(tǒng)存儲(chǔ)器，及一些附加的外設(shè)；操作系統(tǒng)是嵌入式Linux，中間層采用Microwindows，它們都因源碼公開、完全免費(fèi)、功能強(qiáng)大又易于移植，而成為嵌入式系統(tǒng)中的一大主流。目前，桑達(dá)稅控機(jī)SED-E300系列也運(yùn)行在該平臺(tái)上。

軟件設(shè)計(jì)

該漢字輸入法程序是一個(gè)Nano-X程序，程序結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 漢字輸入法程序結(jié)構(gòu)圖

首先建立與Nano-X服務(wù)器的連接；創(chuàng)建窗口和所有需要的資源，如圖形設(shè)備描述表、字體、繪圖區(qū)域；選擇處理的事件類型；進(jìn)行實(shí)際工作的處理，檢測事件類型、實(shí)際漢字的輸出、具體輸入法的處理等；銷毀指定的字體、圖形設(shè)備描述表和窗口；關(guān)閉與Nano-X服務(wù)器的連接；退出應(yīng)用程序。

程序分為輸入法管理程序和具體的輸入法程序，二者分工是不同的。前者主要是確定當(dāng)前的漢字輸入法種類，讀取鍵盤數(shù)據(jù)并傳遞給具體的漢字輸入法程序；后者是接收到鍵盤數(shù)據(jù)，進(jìn)行具體的漢字輸入法處理后，把漢字內(nèi)碼傳遞給Nano-X服務(wù)器。

鍵盤編碼

目前采用的鍵盤陣列是一個(gè)8×8的矩陣鍵盤。常規(guī)的26個(gè)英文字符、10個(gè)數(shù)字和一些符號(hào)采用ASCII編碼。一些功能鍵采用‘ESC’序列編碼，其格式為 ‘ESC’+‘ch1’+‘ch2’， 共3個(gè)字節(jié)。第一個(gè)字節(jié)的16進(jìn)制值為0x1b，第二和第三個(gè)字節(jié)根據(jù)功能鍵的不同而不同，如‘輸入法切換’鍵的編碼是 0x1b 0x4f 0x51，‘退出’功能鍵的編碼是0x1b 0x5b 0x54等。

/dev/sedkey是一個(gè)鍵盤設(shè)備驅(qū)動(dòng)文件，Linux應(yīng)用程序可以通過文件操作來讀取當(dāng)前的鍵盤輸入。

輸入法管理程序

漢字輸入法管理程序（xin.c） 主要負(fù)責(zé)從低層鍵盤驅(qū)動(dòng)/dev/sedkey讀鍵盤數(shù)據(jù)，并把鍵盤數(shù)據(jù)通過事件消息傳遞給當(dāng)前的漢字輸入法程序，具體的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

輸入法配置文件xin_config，可以靈活配置輸入法的數(shù)量和種類，它是一個(gè)文本文件，輸入法管理程序會(huì)自動(dòng)對配置文件進(jìn)行分析，從而滿足用戶的輸入法需要，文件格式如表1所示。

如要配置一個(gè)“區(qū)位+拼音+五筆字型”輸入法，則xin_config的內(nèi)容為：

/flash/qw /flash/py /flash/wbzx ，其中，qw、py、wbzx分別是獨(dú)立的輸入法程序。這樣，若通過“輸入法切換”鍵來切換，分別是西文、區(qū)位、拼音、五筆字型，依次循環(huán)。

輸入法管理主要包括3個(gè)子程序get_input（）、run_input（）和kill_input（）。其中，get_input（）子程序主要負(fù)責(zé)對xin_config文件進(jìn)行解析，從而確定有幾種輸入法以及路徑和程序文件名；run_input（）主要執(zhí)行指定的輸入法程序；kill_input（）主要負(fù)責(zé)刪除指定的輸入法程序。

漢字輸入法程序

具體的漢字輸入法程序包括區(qū)位、拼音、五筆字型、手寫等。其中，區(qū)位輸入法是最典型的一個(gè)輸入法，只要接收到4個(gè)數(shù)字ASCII碼，就組合成一個(gè)漢字。

漢字輸入法程序主要包括3個(gè)子程序esc_proc（）、quwei_translate_char（）和quwei_send_char（）。 其中，esc_proc（）子程序是對輸入的鍵盤事件進(jìn)行處理，若是功能鍵，則直接把鍵值傳遞到GR_BOOT_ WINDOW_ID窗口；quwei_translate _char（）子程序主要負(fù)責(zé)把4位數(shù)字鍵轉(zhuǎn)換為漢字內(nèi)碼；quwei_send_char（）子程序主要負(fù)責(zé)把指定的值通過鍵盤事件傳遞到GR_BOOT_WINDOW_ID窗口。

程序運(yùn)行及結(jié)論

當(dāng)程序編譯、鏈接完成后，放到一個(gè)指定的目錄如/flash下，把xin、xin_config、qw、py、wbzx放在/flash下，執(zhí)行下列命令：

/flash/nano-X /flash/nanwn /flash/xin /flash/app

其中，app是一個(gè)應(yīng)用程序，具體落實(shí)到稅控機(jī)，則app是一個(gè)稅控機(jī)程序。

由于新的漢字輸入法不斷推出，以及用戶對特定輸入法的指定，這種輸入法設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)也將顯示出來。它不需要修改龐大的Microwindows程序，只需按照qw.c的程序結(jié)構(gòu)直接定制一個(gè)新的輸入法程序，再修改相應(yīng)的xin_config文件就可以了，擴(kuò)充非常容易。

結(jié)語

桑達(dá)稅控機(jī)SED-E300系列是建立在嵌入式Linux操作系統(tǒng)、Microwindows圖形平臺(tái)上開發(fā)的高端產(chǎn)品。本文介紹的漢字輸入法具有方便易擴(kuò)等特點(diǎn)，在稅控、POS、手持設(shè)備等產(chǎn)品的開發(fā)中都具有實(shí)際意義。

責(zé)任編輯：gt