基于嵌入式Linux的图形界面显示系统的设计

2010-07-10 08:34:34来源: 微计算机信息

      摘要:本文详细描述了基于uClinux嵌入式操作系统的图形界面显示系统的实现方法,并对uClinux下Framebuffer驱动程序编写进行了专门探讨。

1 前言

  在嵌入式系统这个IT产业的新领域,Linux 以其所具备的稳定、高效、易定制、易裁减、硬件支持广泛的特点,结合其免费、源码开放的特征。使得Linux在嵌入式操作系统中的地位越来越重要。越来越多的嵌入式系统,包括 PDA、机顶盒、WAP 手机等等系统均要求提供全功能的 Web 浏览器。这包括 HTML 的支持、JavaScript 的支持,甚至包括 Java 虚拟机的支持。而这一切都要求有一个高性能、高可靠的 GUI 的支持。这些系统一般不希望建立在庞大累赘的、非常消耗系统资源的操作系统和 GUI 之上,比如 Windows 或 X Window。但是,在出现 Linux 系统之后 GUI 仍然是一个问题。关键是 X Window 太过庞大和臃肿。uClinux是专为无存储器管理单元的处理器定制的嵌入式Linux操作系统。其内嵌的Microwindow为嵌入式系统图形界面提供了良好的支持。

2 系统的组成结构

  基于uClinux的嵌入式图形界面显示系统分为软件和硬件两大部分。软件由uClinux、Framebuffer驱动程序和Microwindow三部分组成。Motorola嵌入式CPU 5272、EPSON的13506 LCD 控制器和TRULY公司的MCT-G320240DNCW液晶显示屏组成图形界面显示硬件系统。结构如图1所示。

      硬件设计环境:开发板是Motorola 5272C3,uClinux内核版本号是2.4.17。

3 Microwindow的架构

  Microwindow是一种轻量级的GUI,具有轻型、占用资源少、高可靠性的特点。Microwindow 是一个非常适合于工业控制实时系统以及嵌入式系统的可定制的、小巧的图形用户界面支持系统。Microwindow是一种分层设计的架构。最底层是一组屏幕、鼠标/触摸屏、键盘的抽象接口,不依赖任何特殊的硬件。中间层是可移植的图形引擎。最高层是各种API,供图形应用程序调用。目前有两种API,一种是ECMA APIW,第二种是NANO-X APIS.。这些API与win32和x window系统基本上兼容,使应用程序移植非常容易。

      在uClinux下Microwindow最底层的SCREEN 抽象接口建立在linux framebuffer 设备基础上。Framebuffer device 是对图形显示硬件设备的抽象,它代表视频硬件的帧缓存。本文将重点讨论uClinux下针对具体硬件环境如何设计其Framebuffer设备驱动程序。

4 Framebuffer设备驱动程序的设计

  Linux下设备分为字符设备、块设备和网络设备接口三大类。那么Framebuffer设备属于哪一类呢?刚开始设计时容易使人困惑。其实对使用者而言,帧缓冲设备也就是Framebuffer device和目录/dev下的其他设备没有区别。它是一个字符设备,使用主设备号29,次设备号用于帧缓冲设备之间的区分。

  

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关键字:uClinux  Microwindow  Framebuffer  驱动程序

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2010/0710/article_2756.html
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