英创信息技术ARM9 Linux智能终端菜单界面设计介绍

低成本的单色LCD在工业领域应用非常广泛，英利公司提供的基于嵌入式Linux平台的EM9160支持外接单色LCD屏，目前应用得比较多的规格包括有LCD320x240、LCD240x128、LCD128x64、LCD160x160等。在实际应用中有许多对于菜单界面操作的需求，需要客户根据应用的具体要求自行构建菜单显示界面，本文将重点介绍这方面的内容。

基于菜单界面操作过程实质一个简单的交互式操作，需要实时响应键盘消息、定时消息等。嵌入式Linux操作系统是一个实时多任务系统，可以利用多线程的方式来实现各个应用请求的响应。在本案例是通过创建多个线程的方式来实现对于键盘、定时任务的实时响应，从而实现对于菜单界面的操作。

下面分两个部分来介绍该例程：

1、应用程序框架

为了便于程序的设计和管理，利用了Linux多任务的编程优势，利用内核的任务调度机制，采用面向对象的C++编程将各个应用功能模块化。在该例程中需要实现的响应功能：键盘和定时任务的响应，在应用程序中通过创建两个线程来实现。

在该程序例程中main（…）函数，首先进行初始化操作，包括对于LCD屏的初始化、菜单界面的初始化操作等；然后是创建键盘处理线程、再进入主线程，主线程的功能主要是处理定时任务，在本方案中实现的是定时显示界面刷新。如下图所示：

// LCD显示屏的初始化操作

i1 = LCD_Init（ LCD_160160 ）;

if（ i1《0 ）

{

printf（ ‘LCD Init fail！\n’ ）;

}

LCD_LoadSmallFnt（ ）;

LCD_SetMode（ 1 ）; // set to XOR mode

LCD_SetFont（ 12 ）; // 设置汉字显示为12点阵模式

// 加载缺省菜单界面

status = MenuManager.LoadMenu（ ）;

if（ status 《 0 ）

{

printf（ ‘status=%d\n’， status）;

return status;

}

MenuManager.Show（ ）;

MenuManager.Update（）;

// 打开键盘设备，并启动键盘处理线程

KeyManager.Open（ ）;

for（ ExitFlag=0; ; ）

{

if（ ExitFlag ）

{

break;

}

// 延时1S 执行一次显示刷新操作

sleep（ 1 ）;

MenuManager.Update（ ）;

}

// 关闭键盘设备，并卸载键盘处理线程

KeyManager.Close（ ）;

LCD_DeInit（ ）;

return 0;

其中的主线程很简单，只是定时处理的任务，直接调用sleep（1）函数阻塞等待。

键盘处理线程主要检查是否有键按下，一旦有键按下则读取相应的键码值，并作相应的响应处理。当一个键按下时，EM9160内核中的键盘驱动程序将得到的有效键码存储在内部的缓冲区中，应用程序可直接通过read函数读取键码。

应用程序打开矩阵键盘驱动程序的方法还是打开相应的设备文件，如下：

key_fd = open（‘/dev/em9x60_keypad’， O_RDONLY | O_NONBLOCK）;

以下为读取键码值并作相应的处理代码：

FD_ZERO（&fs_read）;

FD_SET（key_fd，&fs_read）;

time.tv_sec = 0;

time.tv_usec = 100000; //timeout = 100ms

fs_sel = select（key_fd+1， &fs_read， NULL， NULL， &time）;

if（fs_sel）

{

//data available， so get it！

len = read（key_fd， &KeyCode， sizeof（KeyCode））;

if（len 》 0）

{

//printf（‘len=%d KeyCode= 0x%x\r\n’， len， KeyCode）;

switch（ KeyCode ）

{

case 0x011b：

KeyCmd = ESC;

MenuManager.Key_ESC（ ）;

break;

case 0x1c0d：

KeyCmd = ENTER;

MenuManager.Key_ENTER（ ）;

break;

case 0x0635：

KeyCmd = UP;

MenuManager.Key_SHIFT（ 1 ）;

break;

case 0x0938：

KeyCmd = DOWN;

MenuManager.Key_SHIFT（ 0 ）;

break;

case 0x0837：

KeyCmd = LEFT;

break;

case 0x0939：

KeyCmd = RIGHT;

break;

}

}

}

2、菜单界面设计

在本例程中主要是针对一个基于LCD160x160显示终端所设计的二级菜单显示界面，功能键有六个：Key_ESC、Key_Enter以及Key_UP、Key_Down、Key_Left、Key_Right键，通过Key_UP、Key_Down键选择菜单项，Key_Enter确认键来进入下一级，Key_ESC返回上一级菜单。

菜单的显示和管理是通过C++方式来实现，Class Item定义菜单中各个菜单项的显示特性以及操作特性；Class Menu定义了菜单的特性，其中包含又对于菜单中各个菜单项管理的功能；Class MenuManager是一个菜单管理类，这个类实现了对于各个菜单的管理和操作特性，相当于一个人机交互界面的功能。它们定义分别在 Item.h Menu.h文件中。

为了增加菜单设计的灵活性，对于各个菜单界面的显示内容采用了读取配置文件的方式，即在配置文件中定义各个菜单的显示名称和显示位置，如：

// item的类型 显示名称 X位置 Y位置 下一级菜单名称

item=101 D1 0 0

item=100 D0 100 0

item=301 测量点数据显示 0 32 menu1

item=301 参数设置与查看 0 48 menu2

item=301 终端管理与维护 0 64 menu3

根据该配置文件所形成的显示菜单如下：