基于ARM7的嵌入式智能家居系统---系统的图形驱动与界面设计

1绪论1

1.1智能家居及其发展趋势1

1.2嵌入式系统与智能家居1

1.3图形用户界面与智能家居2

2硬件体系结构4

2.1开发板硬件资源4

2.2CPU-S3C44B0X4

3软件平台6

3.1VxWorks操作系统介绍6

3.1.1实时操作系统和分时操作系统的区别6

3.1.2VxWorks的特点6

3.1.3对一个实时内核的要求7

3.1.4VxWorks结构－Wind、组件7

3.2主机工具-Tornado8

3.2.1Tornado概述8

3.2.2主机仿真与下载10

4图形硬件与图形库14

4.1S3C44B0X的LCD显示屏14

4.2触摸屏15

4.3图形库WindML15

5图形驱动的实现17

5.1WindML仿真17

5.1.1WindML库配置编译17

5.1.2非标设备配置18

5.1.3非标设备配置320*240彩色LCD18

5.2汉字处理19

5.2.1BMF文件的结构19

5.2.2BMF文件的使用20

5.2.3中文英文混合显示21

5.3WindML for Arm23

5.3.1图形驱动23

5.3.2触摸屏驱动27

5.4图形库的使用31

6智能家居界面的设计与实现34

总结40

致谢41

参考文献42

附录43

近年来随着 VxWorks 在国内各领域的广泛应用，VxWorks图像产品的开发也日趋重要。嵌入式系统重要的特点――可定制性（可定制的硬件环境）决定了嵌入式图形产品的开发具有很大的可变性。嵌入式系统供应商不可能为每种目标机环境提供像 Windows 视窗那样开发好的友好的图形产品。嵌入式系统开发商只能提供完善的图形开发方案，嵌入式系统程序开发者必须根据不同目标机的环境和硬件要求，使用开发商提供的这些方案来开发符合自己要求的图形程序，为用户提供一个友好和完整的系统。WindML 就是 VxWorks系统的开发商 WRS 提供的一个图形产品开发方案，由于该方案对汉字和其他文字显示不提供支持，给 VxWorks 系统开发者带来了很多的不便。在基于嵌入式操作系统VxWorks 的图形界面开发过程中，利用WindML 组件时，前期的初始化和配置绘图环境代码较多，但在嵌入式领域中强调实时性及资源消耗最小的情况下，WindML往往是最佳图形组件选择，能够满足大部分基于VxWorks 嵌入式系统中图形界面要求。

本课程设计是基于博创嵌入式开发平台UP-NET ARM300实现的，该平台没有图形驱动，正是基于以上原因，通过开发自己的图形驱动，同时解决该平台的图形显示问题。本文从以下技术难点和重点出发详细揭示了整个设计的实现过程。

（1）针对S3C44B0X和彩色液晶屏，根据WindML图形库驱动的规范，参考近似的驱动程序模板，设计和编写图形驱动程序，并定制编译WindML图形库。

（2）WindML图形库本身是针对GNU编译器设计，需要对WindML图形库源代码和主机参数文件做一些定制修改。定制修改完成后，用GNU编译器完成WindML图形库的重新编译。

（3）为了使用VxWorks的集成开发环境Tornado的主机仿真功能，需要定制、配置、编译主机的WindML图形库。也就是，对应彩色液晶屏的大小和色彩数，利用主机自身的图形驱动，添加一种新的显示模式，以对图形界面作到最近似的仿真。

（4）针对触摸屏芯片ADS7843和4线电阻式触摸屏，根据WindML图形库驱动的规范，参考近似的驱动程序模板，设计和编写触摸屏驱动程序。触摸屏驱动程序需要捕捉触摸事件和计算触点坐标，并将事件向图形库上层传递。

（5）使用WindML的接口函数，最终实现模拟智能家居的图形用户界面程序，可以显示各种基本图形和JPEG图像，可以响应用户的触摸屏输入。该界面程序应该可以在S3C44B0X硬件平台上运行，也可以在主机仿真环境运行。界面程序可以验证图形驱动程序和触摸屏驱动程序的正确性。