UCGUI

uC/GUI作为一个通用的嵌入式应用的图形模块，它在嵌入式系统中的作用也显得的越来越重要。

uC/GUI是一个源代码开放的图形系统，它提供了丰富的资源，包括二维绘图库、多字体及可扩充字符集、Unicode、位图显示、多级RGB及灰度调整、动画优化显示、具有Windows风格的对话框和预定义控件(按钮、编辑框、列表框等)，以及对键盘、鼠标、触摸屏等输入设备和双LCD输出的支持，目前在具有图形界面的嵌入式产品中得到越来越广泛地应用。

2 通用嵌入式图形模块uC/GUI
uC/GUI是一个通用的嵌入式应用的图形模块，它是美国Micrium公司开发的一种高效的、与处理器和LCD控制器独立的通用GUI，可以适用各种CPU和LC D，在单任务和多任务操作系统中，它都可以工作得很好。

它具有驱动接口层和应用层，全部代码采用ANSI _C编写，提供源代码，可以方便的移植到各种平台下。

2.1 uC/GUI特点
(1) 支持任何8位、16位和32位的CPU，只要求CPU具有相应的ANSI_C编译器即可。

(2) 所有硬件接口定义都使用可配置的宏。

(3) 字符、位图可显示与LCD的任意点，并不限制与字节长度的整数倍数地址。

(4) 所有程序在长度和速度方面都进行了优化，结构清晰。

(5) 对于慢速的LCD控制器，可以使用缓冲存储器减少访问时间，提高显示速度[1]。

因为uC/GUI具有这些优点，它越来越受到更多嵌入式设计者的青睐。

2.2 uC/OS-II介绍
在嵌入式系统的开发过程中，选择操作系统与选择开发平台一样的重要。

虽然不是一个完整的实时操作系统，只是一个实时内核，但与其它操作系统比起来它具有很多优点因而得到了广泛的应用。

首先它是一种结构简单、源代码公开的操作系统，适合所有的开发者使用;它具有可移植性，它的绝大部分源码都是用移植性很强的ANSI _C编写，与微处理器硬件相关的部分采用汇编语言编写，很容易被移植到各种微处理器上;它还具有可固化和可裁剪等特点，对于嵌入式设计者来讲的，只要拥有固化手段(C编译、连接、下载和固化)，就可以很方便将其嵌入到产品中去。

设计者还可以根据系统应用程序的需要对uC/OS-I I进行相应的裁剪来减少产品中的uC/OS-II所需的存储器空间，这可以通过条件编译来实现。

2.3 uC/GUI接口
uC/GUI 是运行于操作系统之上的程序，它既需要与操作系统的协调，又需要与各种输入输出设备的协调，来实现用户层与应用程序层的联结，即通过输入设备接收用户请求、通过输出设备反映微处理器的响应。

因此在这一过程中GUI至少要与3个对象打交道:输入设备、输出设备和操作系统。

因此uC/GUI
接口主要包括2 个，与操作系统的接口和与输入输出设备的接口，这也正是在移植uC/GUI的过程中所要解决的关键问题。

对于操作系统，GUI作为操作系统的一个显示任务接受操作系统的调度，uC/GU I提供了与操作系统的接口支持。

与操作系统的接口主要解决系统实时性的要求。

对于用户输入，uC/GUI提供了键盘、鼠标以及触摸屏等支持，对于输出设备G UI反映微处理器的响应给用户是通过LCD输出图像来完成的，对于不同型号和显示原理的LCD要编制相应的驱动程序。

关于ucgui 的lcd驱动
ucgui 是一个分层结构的gui系统，大概可以分为以下几个层次
1、设备驱动层(LCD,键盘触摸屏等设备驱动)
2、基本显示层
3、在基本显示层上搭建的api层，字体等的显示
4、窗口管理和控件层
5、ap层
这里主要记录显示驱动层的相关事项.
ucgui的显示驱动层是显示的最下层，用户基本不用直接调用该层的接口，只有在移植和优化时要考虑修改和配置该层。

ucgui的lcd 驱动层是支持多lcd显示的，GUI_NUM_ LAYERS 宏来配置，GUI_NUM_LAYERS 最大为5.
一、lcd驱动层的主要配置参数
#define LCD_XSIZE (640) /* lcd 的X 方向的像素点数*/
#define LCD_YSIZE (480) /* lcd 的Y 方向的像素点数*/
#define LCD_BITSPERPIXEL (8) /* lcd 上每个像素点占的位数*/
#define LCD_CONTROLLER 1375 /* lcd 控制器id号*/
#define GUI_NUM_LAYERS /* lcd 的分层数目*/
GUI_NUM_LAYERS 这个参数是分层显示的层数，ucgui中层可以是虚拟的显示层，也可以是实际的lcd屏。

这取决于各个层的接口函数。

二、lcd驱动需要提供的函数接口
lcd驱动层要实现以下类型的接口函数
typedef LCD_COLOR tLCDDEV_Index2Color (int Index);
typedef unsigned int tLCDDEV_Color2Index (LCD_COLOR Color);
typedef unsigned int tLCDDEV_GetIndexMask (void);
typedef void tLCDDEV_DrawBitmap (int x0, int y0, int xsize, int ysize,
int BitsPerPixel, int BytesPerLine,
const U8 GUI_UNI_PTR * pData, int Diff,
const void* pTrans); /* Really LCD_PIXELINDEX, but is void to avoid co mpiler warnings*/
typedef void tLCDDEV_DrawHLine (int x0, int y0, int x1);
typedef void tLCDDEV_DrawVLine (int x , int y0, int y1);
typedef void tLCDDEV_FillRect (int x0, int y0, int x1, int y1);
typedef unsigned int tLCDDEV_GetPixelIndex(int x, int y);
typedef void tLCDDEV_SetPixelIndex(int x, int y, int ColorIndex);
typedef void tLCDDEV_XorPixel (int x, int y);
typedef void tLCDDEV_FillPolygon (const GUI_POINT* pPoints, int N umPoints, int x0, int y0);
typedef void tLCDDEV_FillPolygonAA(const GUI_POINT* pPoints, int N umPoints, int x0, int y0);
typedef void tLCDDEV_GetRect (LCD_RECT*pRect);
typedef int tLCDDEV_Init (void);
typedef int tLCDDEV_ReInit (void);
typedef void tLCDDEV_On (void);
typedef void tLCDDEV_Off (void);
typedef void tLCDDEV_SetLUTEntry (U8 Pos, LCD_COLOR color);
lcd驱动各个类型的接口函数的功能
tLCDDEV_On 打开lcd
tLCDDEV_Off 关闭lcd
tLCDDEV_ReInit 重新初始化lcd,不清除lcd显示内容
tLCDDEV_Init 初始化lcd，该是在初始化时被调用的，调用路径为GUI_Init->LCD_I nit->LCD_L0_Init
typedef void tLCDDEV_DrawBitmap(int x0, int y0, int xsize, int ysize,
int BitsPerPixel, int BytesPerLine, const U8 GUI_UNI_PTR * pData, int Diff, const void* pTrans);
功能：绘制位图
参数：
x0, y0 位图的左上角坐标
xsize, ysize 位图宽度和高度
BitsPerPixel 位图每个像素点占的位数
BytesPerLine 位图每行的字节数
pData 位图数据指针
Diff 从左侧开始跳过的像素数
pTrans 颜色转换表
typedef LCD_COLOR tLCDDEV_Index2Color (int Index);
将颜色索引转换成颜色值
typedef unsigned int tLCDDEV_Color2Index (LCD_COLOR Color);
将颜色值转换成颜色索引
typedef unsigned int tLCDDEV_GetIndexMask (void);
得到颜色索引的屏蔽字
typedef void tLCDDEV_DrawHLine (int x0, int y0, int x1);
功能：画一条水平线
参数：
x0 起点x坐标
x1 终点x坐标
y0 横线的y坐标
typedef void tLCDDEV_DrawVLine (int x , int y0, int y1);
功能：画一条垂直线
参数：
x 垂直线的x坐标
y0 起点y坐标
y1 终点y坐标
typedef void tLCDDEV_FillRect (int x0, int y0, int x1, int y1); 功能：填充一个矩形
参数：
x0 , y0 矩形的左上角坐标
x1 , y1 矩形的右上角坐标
typedef unsigned int tLCDDEV_GetPixelIndex(int x, int y);
读取给定点的颜色的索引
typedef void tLCDDEV_SetPixelIndex(int x, int y, int ColorIndex); 以给定的颜色在指定的点画一个像素点
typedef void tLCDDEV_XorPixel (int x, int y);
反现指定点的像素
typedef void tLCDDEV_FillPolygon (const GUI_POINT* pPoints, int N umPoints, int x0, int y0);
填充一个多边形
typedef void tLCDDEV_FillPolygonAA(const GUI_POINT* pPoints, int N umPoints, int x0, int y0);
带抗锯齿功能的填充多边形
typedef void tLCDDEV_GetRect (LCD_RECT*pRect);
得到lcd的显示区域
typedef void tLCDDEV_SetLUTEntry (U8 Pos, LCD_COLOR color);
修改lcd控制器的LUT条目
lcd 信息函数接口,每个显示层都应该提供lcd信息函数
lcd 0层信息接口函数名如下：
int LCD_GetXSize(void)
读取lcd的物理宽度(像素值)
int LCD_GetYSize(void)
读取lcd的物理高度(像素值)
int LCD_GetVXSize(void)
读取lcd的虚拟宽度
int LCD_GetVYSize(void)
读取lcd的虚拟高度
int LCD_GetBitsPerPixel(void)
读取lcd每个像素的位数
U32 LCD_GetNumColors(void)
读取lcd颜色的数目
int LCD_GetYMag(void)
读取lcd虚拟高度的放大因子
int LCD_GetXMag(void)
读取lcd虚拟宽度的放大因子
int LCD_GetFixedPalette(void)
读取固定调试板的模式
lcd 1-4层信息函数接口名如下：?＝1,2,3,4
int LCD_GetXSize_?(void)
int LCD_GetYSize_?(void)
int LCD_GetVXSize_?(void)
int LCD_GetVYSize_?(void)
int LCD_GetBitsPerPixel_?(void)
U32 LCD_GetNumColors_?(void)
int LCD_GetYMag_?(void)
int LCD_GetXMag_?(void)
int LCD_GetFixedPalette_?(void)
uC/GUI与输入输出设备驱动接口模块设计
本文以LCD驱动接口模块设计为例介绍在uC/GUI移植过程中LCD驱动程序的编写，以最终实现图形显示。

驱动程序主要是LCD初始化，这个函数完成对44B0X LCD控制器的配置、显存的映射等。

这里还是以320×240彩色LCD为例介绍一下初始化程序的编写。

具体如下:
void LCD_Init(void)
{
int i;
LCD_DisplayOpen(FALSE);
/* 关LCD显示*/
for(i=0; i<320*240; i++)
/* 初始化显存*/
*(pLCDBuffer256+i) = 0x0;
rPDATD = 0xff;;
/* PDATD[7 :0]: 此处初始化为0xff */
rPCOND = 0xaaaa;
/* PCOND[15:0]: 配置为功能端*/
rPUPD = 0x00;
/* PUPD [7 :0]: 允许相应位的上拉电阻(0=允许, 1=禁止) */
rLCDCON1 = (0)|(DISMODE<<5)|(WDLY<<8)|(WLH<<10)|(CLKVAL<<12);
/* disable,8B_SNGL_SCAN,WDLY=16clk,WLH=16clk, CLKVAL="10"*/ rLCDCON2 = (LINEVAL)|(HOZVAL<<10)|(LINEBLANK<<21);
/* 彩色模式, LCDBANK="0xc000000", LCDBASEU="0x0" */
rLCDSADDR1= (MODESEL<<27) | (((U32)pLCDBuffer256>>22)<<21) |
M5D((U32)pLCDBuffer256>>1);
rLCDSADDR2= M5D(((U32)pLCDBuffer256+(LCDWIDTH*LCDHEIGHT))>>1) |
(MVAL<<21);
rLCDSADDR3= PAGEWIDTH | (OFFSIZE<<9);
rREDLUT = 0xfdb97531;
/* 设置红绿蓝三色的颜色值*/
rGREENLUT = 0xfdb97531;
rBLUELUT = 0xfb73;
rDITHMODE = 0x0;
rDP1_2 = 0xa5a5;
rDP4_7 = 0xba5da65;
rDP3_5 = 0xa5a5f;
rDP2_3 = 0xd6b;
rDP5_7 = 0xeb7b5ed;
rDP3_4 = 0x7dbe;
rDP4_5 = 0x7ebdf;
rDP6_7 = 0x7fdfbfe;
/* enable,8B_SNGL_SCAN,WDLY=16clk,WLH=16clk, CLKVAL="10"*/ rLCDCON1 = (1)|(DISMODE<<5)|(WDLY<<8)|(WLH<<10)|(CLKVAL<<12); Delay(5000);
LCD_BkLight(TRUE);
/* 开背光*/
LCD_DisplayOpen(TRUE);
/* 打开LCD显示*/
}
完成如上LCD驱动以后, 再设置相应的中断服务子程序(IS), uC/GU I就可以稳定地运行在uC/OS-II和目标平台之上了。

3.4 uC/GUI配置文件参数的修改
主要是LCDConf.h配置文件的修改，如果LCD选用320×240彩色，就要作如下修改LCDConf.h的内容:
/*LCDConf.h*/
#ifndef LCDCONF_H
#define LCDCONF_H
#define LCD_XSIZE (320)
/* LCD水平分辨率*/
#define LCD_YSIZE (240)
/* LCD竖直分辨率*/
#define LCD_BITSPERPIXEL (8)
#endif。