软键盘产品界面显示的通用程序设计

2007-03-09 19:03:27来源: 互联网
摘要:介绍如何利用状态图的分析结果把握待开发系统的软界面结构,完成软键盘控制类产品界面显示的通用程序设计。 关键词:状态图 控制类产品 界面 数据结构 可视频程序的一个重要特点是:有大量的窗口、对话框等界面与用户进行交互,并根据用户在界面上的操作进行相应的事务处理。设计良好的用户界面不仅可以提高用户与软件的交互效率,而且可以减少用户操作与控制状态转换出错的概率。好的设计界面不但要注意屏幕布局,更在充分理解待完成工作的基础上,快速地构架系统的有效结构,使编程人员有更多的精力去实现系统的处理功能。下面介绍一种在Nucleus仿真器MNT中快速实现产品界面设计的经验。 图1 PDA产品的主界面和部分功能操作界面 1 系统分析 (1)问题的由来 嵌入式系统是一种软、硬件结合的产物。一个控制类嵌入式产品的软件开发离不开它所依赖的硬件环境。如今有了仿真软件的支持,使得嵌入式系统软件与硬件的开发可以同时进行,也因为嵌入式开发工具的强大,越来越多的软键盘产品在不断问世。无论是仿真开发硬键盘产品,还是开发软键盘产品,待开发软件除显示界面之外,主要处理的是设备与外界环境的复杂交互。由于复合控制行为的数量和种类都不可预测,导致了这类软件设计非常复杂,此时使用常规设计方法,难于充分保证实现每种控制行为的组合,更难于保证控制界面的逐级返回。例如,当开发图1所示的PDA软键盘产品时,其中每项功能的控制界面上都有众多按钮用于接受控制行为,根据用户点击行为的不同,进入下一级不同的界面,或处理不同的事务。尽管有产品可能将固定键盘做成一组固定的硬件按钮,但无论怎样,这类软件都需要为不同的界面设计许多不同的控件,并处理控制行为对应的事务。因此,开发中快速地实现界面显示,可保证有更多的精力处理所有控制行为对应的事务。 图2 系统记束本部分状态转换图 (2)状态图 美国ATI公司的Nucleus嵌入式操作系统是一个嵌入式系统开发包。该软件包借助Visual C++的调试器和编译器进行程序的调试与编译,基本控制语句标准C语句。使用其中的Nucleus MNT仿真器提供的专用库函数,可以实现产品开发。 为了编写PDA的控制软件,首先分析整个产品的功能,并以状态转换图进行描述。图2是系统记事本部分状态转换图。 2 系统的实现 2.1 数据结构的建立 通过对状态图的分析得知,整个系统有38种功能不同的控件,共70个。在不同的界面上发生的不同控制行为决定了系统的不同转移状态,并启动响应事务处理。假设全部的数据结构预先定义在pda_init.h文件中,为了完成系统设计,主要需要设计如下数据结构:控件数组、状态控件链、显示状态链、显示状态栈。 (1)控件数组 在Nucleus MNT中,用Window CreateWindow(int wClass,char*ttl,int x,int y,int w,int h,int(*wndProc)(),unsigned long attrib)和CTRL *Control(Window wnd,int type,char name[],int x,int y,int w,int h,int id)函数,可分别创建窗口窗的各种控件,所以设计了一个二维int型控件数组。其中存储的是70个控件的相关参数,函数调用时,直接引用控件数组的不同分量就可以显示出不同的控制界面。控件数组的定义格式为:static int Controls[70][7];   控件属性 偏移值 Left Top Width Height ID Controls[X][Y] Y=0 Y=1 Y=2 Y=3 Y=4 Y=5 Y=6 Controls[X][0]:控件属性,表示控件的类型。例如,0表示按钮,13表示文本输入框,23表示图片,29表示静态文本框,51表示中英字符的三块键盘,52表示数字小键盘,53表示号码查询键盘,54表示计算器键盘。 Controls[X][1]:控件偏移植。作用是区分或设定同一类型不同控件的编号。编号从0开始。例如,对于系统中的17个按钮可分别设置为 {0,0,50,110,60,20,5501}, {0,1,150,110,60,20,5502}, …… {0,16,230,160,35,40,5517} 系统的21个静态文本框分别设置为 {29,17,10,15,50,30,5601}, {29,35,10,40,50,30,5619}, …… {29,38,10,15,50,30,5622}, 偏移值指定的内容是需要显示的字符串,如图3所示。 Controls[X][2]:控件距所处窗处左边界的距离。 Controls[X][3]:控件距所处窗体右边界的距离。 Controls[X][4]:控件的宽度。 Controls[X][5]:控件的高度。 Controls[X][6]:控件的标识号码,为了系统调用方便而取的编号。 图4 界面控件链 (2)状态控件链 控件链(static int StateControlList[53][6])是一个动态的单向链表结构。在应用程序初始化阶段,根据对pda_init.h文件中定义的界面控件静态数组的遍历动态生成。当程序进入某个界面时,只要循环显示该链表中的控件即可。 Static int StateControlList[53][6]数组的具体定义格式如下:   Y=0 Y=1 Y=2 Y=3 Y=4 Y=5 StateControlList[X][Y] 控件1 控件2 控件3 控件4 控件5 控件6 StateControlList[1][6] 46 47 48 49 0 NU 其中“控件1”、“控件2”……表示当前状态的第一、第二等控件。数据“46”表示控件数组的第47个控件,与Controls[46][Y]数组中的内容相对应。“0”是控件结束标志,“NULL”表示没有数据。 为了处理方面,在程序初始化的过程中,假设这个静态数组生成了一个单向链表数组,PDAStateControlsList[53]。具体格式如图4所示。 该链表的每个节点是一个pdacontrolslist型常量,具体结构如下: struct pdacontrolslist //以下的“X”为控件数组的编号 { int propertyvalue; //控件属性值,大小等于Controls[X][0] int default_flag; //缺省偏移值,大小等于Controls[X][1] int x; //控件距窗体左边界位置,大小等于Controls[X][2] int y; //控件距离窗体上边界位置,大小等于Controls[X][3] in w; //控件宽度,大小等于Controls[X][4] int h; //控件高度,大小等于Controls[X][5] int idvalue; //控件的id值,大小等于Controls[X][6] struct pdacontrolslist *next; //指向下一条记录 }; (3)显示状态链 系统各种状态之间的转换用显示状态链(static int ShowStateList[22][11])进行控制。它是一个动态结构的双向链表,在应用程序初始化阶段,遍历pda_init.h文件中定义的状态转换顺序静态数组,动态生成该状态链。这种数据结构为电话簿和记事本的添加和修改操作提供了方便。由于电话簿和记事本的操作状态转换是单向的,所以采用双向链表结构实现线性状态的前后续状态转换。 Static int ShowStateList[22][11]数组的具体定义格式如下:   Y=0 Y=1 Y=2 Y=3 Y=4   Y=11 ShowStateList[X][Y] 状态1 状态2 状态3 状态4 状态5 … 状态11 ShowStateList[10][11] 38 39 40 0 NULL … NULL 其中“状态1,2,3……”依次表示当前状态链的不同状态。“0”是结束标志,“NULL”表示没有数据。 在程序初始化的过程中,由这个静态数组生成一个双向链表数组OperationStates[22]。双向链表的每个节点数据域是一个整型常量。它的值等于与其相对应的状态控件链数组(PDAStateControlsList[53])的下标值。例如,如果节点的数据域为12,则对应PDAStateControlsList[12]状态控件链。具体的生成格式如图5所示。 (4)显示状态栈 显示状态栈存放的数据是显示状态编号。具体数据是从初始状态到达当前状态所经过的所有状态,栈数据处理由int StateStackPop()、intStateStackGet()、void StateStackPush(int a)三个函数实现。具体处理情况如图6所示。 1.2 编程实现 有了以上一套数据结构之后,具体编写程序代码时,根据不同功能所要完成的任务和使用的数据结构,可归类待编写模块,从而提供代码复用率。如电话簿和记事本就可以共用同一套程序代码。因此,关于PDA的所有系统模块划分如图7所示。 系统各个模块间的连接用状态栈以及一些公共变量实现,根据状态栈的信息确定工作到了哪个状态,根据公共变量获得完成操作所需要的信息。程序每进入一个新模块调用的通用处理函数,先屏蔽主界面上固定键盘内的所有按钮,再显示本界面的按钮,最后将固定按钮连接到进入模块的处理函数中,实现固定键盘操作含义的转变。 3 小结 利用状态图分析和以上定义的数据结构,可以进行任何界面的显示。这种编程方法有两大优点。 ①快速方便地完成界面的任意修改。当需要改变界面时,只要改变控制数组中的值和控件静态数组中的值即可,无需修改任何代码。 ②扩展嵌入式系统功能。只要进一步进行状态图分析,把新功能的状态顺序关系填写到状态链数组中,就可以完成新功能的进入和返回。
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