基于DirectFB的嵌入式GUI框架的设计和实现.pdf

A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master of Engineering




The Design and Implementation of Embedded GUI Framework
Based on DirectFB





Candidate : Zhou Hongjun
Major : Computer Architecture
Supervisor : Assoc. Prof. Huang Hao




Huazhong University of Science & Technology
Wuhan 430074,
January, 2014
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独创性声明

本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研
究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或
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日期: 年月日


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不保密□。
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日期: 年月日日期: 年月日

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华中科技大学硕士学位论文
摘要
随着嵌入式技术的发展和普及,嵌入式系统已渗透到各个行业和领域,图形用
户界面在嵌入式系统中扮演的角色越来越重要。数字家电、手持终端设备等消费电
子产品,它们需要向用户提供一种操作方便、界面友好的图形用户界面。目前,市
场上已有不少的成熟的嵌入式 GUI 框架,它们已在很多嵌入式产品中得到了广泛应
用。然而,这些嵌入式 GUI 框架不是针对数字机顶盒等产品而设计的。为此,需要
一种面向数字机顶盒等产品的嵌入式 GUI 框架。
在分析已有的成熟的嵌入式 GUI 框架的基础上,提出了一种以组件为中心的基
于 DirectFB 的嵌入式 GUI 框架。整个系统框架采用分层体系结构进行设计,分为接
口层、核心层、封装与适配层等三层。其中,接口层向其上层应用程序提供调用接
口;核心层包括组件管理、消息系统、资源管理及定时器管理等四个部分,它们共
同协作,组成一个有机整体,实现 GUI 的核心功能;封装与适配层包括 DirectFB 封
装层和系统适配层两部分,它们分别对 DirectFB 功能接口和系统调用接口进行封装
和抽象。在消息系统中,采用了多级消息队列结构,把消息按优先级进行分类,不
同优先级的消息被发送到不同的队列中,从而使系统的消息处理变得更加合理和高
效。针对图片资源的管理,专门设计了一个图片缓存机制,避免每次访问图片资源
都要从外存储器加载,从而提高了图片资源的访问效率。
在数字机顶盒产品研发过程中,使用了此嵌入式 GUI 框架。结合机顶盒应用程
序,对该 GUI 框架的功能、可靠性及性能进行了测试,结果表明该 GUI 框架是有效
的、可靠的。

关键词:图形用户界面,多级消息队列,图片缓存,数字机顶盒
I
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华中科技大学硕士学位论文
Abstract
With the development and popularization of embedded technology, embedded system
has permeated into various industries and fields. Graphical user interfaces play an
increasingly important role in embedded system. Digital home appliances and handheld
devices are popular consumer electronic p