詳解μC/GUI在NiosⅡ嵌入式系統(tǒng)中的移植過程

人機交互是智能化嵌入式產(chǎn)品一項重要功能，在設(shè)計智能監(jiān)控系統(tǒng)時人機交互需要界面設(shè)計軟件，常用的圖形界面軟件有MiniGUI，QT／Embedded，OpenGUI等。Altera公司NiosⅡ已經(jīng)集成了μC／OS-Ⅱ系統(tǒng)。μC／OS-Ⅱ是一個實時多任務(wù)內(nèi)核，不具有現(xiàn)代操作系統(tǒng)的線程，上述GUI不能方便的運行。
　　μC／GUI是一個優(yōu)秀的嵌入式圖形用戶界面，具有眾多的優(yōu)點。如，代碼開源，占用系統(tǒng)資源少，所有的代碼均由ANSIC實現(xiàn)，功能強大且易于移植，可以應(yīng)用于任何的LCD控制和CPU任何尺寸的物理與虛擬顯示，非常適合用于資源有限的嵌入式系統(tǒng)中。同時，μC／GUI與μC ／OS-Ⅱ都是美國Micrium公司產(chǎn)品，μC／GUI能輕易地在μC／OS-Ⅱ上應(yīng)用，實現(xiàn)與μC／OS-Ⅱ的無縫結(jié)合。
　　本文在設(shè)計具有人機交互功能的基于NiosⅡ的嵌入式智能監(jiān)控系統(tǒng)時，為實現(xiàn)友好的人機交互和更加方便的顯示，將μC／GUI移植到NiosⅡ嵌入式平臺，系統(tǒng)采用通用液晶顯示器顯示，具有更加廣泛的通用性。
　　1 硬件系統(tǒng)設(shè)計
　　本系統(tǒng)設(shè)計采用的硬件平臺是Altera公司生產(chǎn)的DE2開發(fā)板，使用軟件是QuartusⅡ9．0，FPGA芯片是EP2C35F672C6，通過VGA接口連接液晶顯示器顯示，利用QuartusⅡ軟件的SOPC Builder搭建的系統(tǒng)設(shè)計如圖1所示。其中，PS／2 IP核是采用AItera公司大學(xué)計劃中的IP核，SDR AM為系統(tǒng)運行時的內(nèi)存。在系統(tǒng)中運行交互界面時，通過PIO傳輸系統(tǒng)設(shè)置的參數(shù)，控制硬件實現(xiàn)的視頻的采集、顯示與相關(guān)視頻分析算法的實現(xiàn)。
　　
　　VGA IP核采用突發(fā)傳輸模式，這樣可以提高從端口的數(shù)據(jù)吞吐量，在主端口一次多個數(shù)據(jù)單元的時候，可以達到極高的效率。在本設(shè)計的VGA IP核設(shè)計一次傳輸10個數(shù)據(jù)單元，額外的burstcount信號為4位。
　　2 μC／GUI移植
　　本系統(tǒng)采用μC／GUI 3．98版本進行移植，在移植μC／GUI之前，有必要熟悉μC／GUI的軟件體系結(jié)構(gòu)與文件結(jié)構(gòu)，μC／GUI的軟件體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。