winCE嵌入式开发程序入门

ＷinCＥ嵌入式开发程序入门

MｉcｒosoftWｉndｏwｓ CE是紧凑的、高效的和可升级的操作系统,它被广泛的应用在各种嵌入式式的产品中，从手持电脑到专门的工业控制器和消费用电子产品中。Winｄｏws CE已经通过了其自身的能力证明:它能够满足32位嵌入式式程序开发的需求。同样重要的是: WinｄowｓCE使嵌入式式系统的设计者得以充分利用Miｃrosoft的3２位基于Wｉndｏws的开发工具的全部的函数。ﻫ嵌入式的应用软件选择Wiｎdows ＣE的首要原因之一是Miｃｒosoｆt Win32应用编程接口（API）的广泛应用。从运行在Microｓoft WindowsNT操作系统下的高端服务器到最小的台式机和内嵌式的应用中，WIN32 API几乎是所有为面向Windｏws开发32位应用软件的内核。ﻫ本文的目的是向那些开发基于Wiｎdows CE的新的嵌入式式系统的开发者介绍WIN３2 事件驱动编写程序。本文将：ﻫ概述32位Ｗinｄows操作系统和WＩN32编程模型。

介绍线程，事件和消息是如何操作的。

给出Win３２如何管理Winｄowｓ CＥ的内存。

解释Ｗｉn3２意外操作的概念。

比较同步和不同步设备的界面的不同的方法。ﻫ总结明确定义的ＡPI的优位。

本文并不是刻意要完全做Wｉn32的编程指南，而是要介绍用Win32作为嵌入式式应用程序的开发工具。

简介

对于全世界的成千上万的程序开发者来说,Win3２程序模式很常见。WIN32是台式机或企业广泛应用的强大目标,而且随着Ｗiｎdoｗｓ CE的涌现,它也成了嵌入式式系统的理想的程序界面形式。ＷIＮ32为Wiｎdows CE操作系统提供了一致的，文档完备的并且函数强大的程序界面。ﻫ用WIN32在Wｉnｄows CＥ平台开发的程序同其他的WIＮ32程序差不多；这意味着程序开发者在开发新的面向Winｄows CE操作系统的应用程序的时候,能够应用这些大量的WIN32的程序资源、第三代工具和外部的专门的技术。具有ＷIN3２编程经验的程序员会发现创建新的（维护已有的）面向Windows ＣE设备(如手持电脑)的应用程序远比创建类似的面向特殊的平台或其他应用不广的嵌入式式的操作系统的应用程序简单。ﻫ嵌入式式系统的设计者们很快意识到Ｗｉnｄows ＣE的强大，并且以惊人的快速使这个操作系统与它们的新产品一体化。可是，许多嵌入式式软件的开发者对Windowｓ的事件驱动程序的一般技术不熟悉。对于这些软件开发者来说，在他们开始他们第一次的基于Wｉｎdoｗs ＣE的项目之前,了解一些WＩN３2的基础的知识是有好处的。ﻫ什么是WIN3２?

“WIN3２”表示对于所有的Microｓoｆｔ 32位平台的一种普通的应用编程接口（ＡPＩ）。这些平台通常指:

Ｗｉnｄｏws 95， Windoｗs 98 ﻫWindｏｗs NT

Wｉnｄows CE ﻫ本文我们主要关注Windｏwｓ CＥ操作系统，可是需要弄清楚的是大多数Ｗｉｎ3２的应用编程接口对上面所有三种平台都适用。这种同用的应用编程接口的优位有很多：容易登录到应用程序中,有大量的已有程序的知识,范例和第三代软件的资源。ﻫ平台的差别ﻫWＩN32的应用编程接口定义了你作为一个程序员有用的Wｉndows平台。WIN3２应用编程接口的目的是提供了一个常用的界面的设置，可是虚拟,不同的平台由于不同的特性及硬件的约束,其应用编程接口也不同。WＩN3２平台家族的一些成员支持全部的ＷIN32的应用编程接口(下简称ＡPI）,而其他的只支持一部分的AＰI。为紧凑的、嵌入式式的应用软件和小型设备而设计的Winｄｏws ＣＥ,WIN32的ＡＰI最受限制。尽管如此, Windows CE 的ＡPI也是足够完善的，能够处理实际的大量的高级的嵌入式式应用程序。

WIN32与Ｍicroｓoft基本类库（MFＣ）ﻫ用WIN３2界面设计并不是创建32位基于Windows的应用程序的唯一的途径。另一种重要的途径是可在WI Ｎ32与 Micｒoｓoｆt Visual Ｃ++开发环境使用的Ｍicrosoft基本类库(ＭFC)。MFC为许多（不是所有）的WＩＮ32的APＩ进行了高度的封装(图1）。通常，MFC提供了代表重要的ＷINDＯWS的用户界面对象的类，象窗口，对话框，画刷，画笔，和字体。MFC也为没有任何用户界面要求的嵌入式式应用软件提供了相应的类。MFC类的成员函数调用WＩN32API的函数,可以使复杂的应用程序的设计巧妙的简化。ﻫ作为WＩN32的程序员，你可以自由的选取使用Ｃ或C+＋和WIN3２ API，或者用C＋+与MFC。VISＵAL C++开发系统对于所有的，包括 Wｉnｄows CＥ的WIN３2的目标操作系统都支持以上的两种开发系统。ﻫ本文直接介绍WIＮ32 AＰI。应用 Wｉndｏws CE下的ＭＦC的详细的消息,参阅Ｗiｎｄowｓ CE ＳＤＫ文档。

WIN32程序模型

ＷIＮ３２是超越所有3２位WINDＯWＳ平台的常用和一致的（尽管并不全部相同）AＰI。为了对WIN3２ API有一个透彻的了解,以便高效的使用它的函数,了解一些底层操作系统的基础十分重要。本节总结了３2位操作系统和Ｗin32 ＡＰI的最重要的概念，为你更深入的学习提供基础。要得到更多更详细的关于3２位ＷINDOWS的体系结构、Wiｎ3２ＡPI、以及其他的程序设计的主题，你可以读一本关于那个主题出版的书。Miｃｒosoft出版社能提供一些这样的书籍；在本文的最后，列着部分这些书的条目。ﻫ Windｏｗｓ CE的内核和 Wｉn32 API

那些对WINDＯWS CE的人可能会有一个错觉，认为它仅仅是现有的操作系统(如WINＤＯWS９５）降级版。但事实上Wｉndows CE是以小型的、高度用户化的面向嵌入式式应用程序的操作系统开发起来的。在WIＮＤOWS CE排除（或代

替)了一些基于ＷINDOＷS CE的应用软件所不需要的操作系统特性的同时，它的内核也具有大量的其他Micｒosoft 32位的操作系统的最精华的东西。例如在ＷinｄoｗｓＮT下, 所有的在WｉｎdｏwｓCE下运行所应用软件都运行在有优先权的多任务处理环境下，在被全保护的内存空间里。还有，象 Wiｎｄo ｗs ＮT一样,Windowｓ CE支持本地统一的字符编码标准码字符串，使它更适于国际推广。可是,不象其他的32位ＷINDOWS平台，, WｉndowｓＣＥ是十分紧凑和用户化的，仅仅占用小于200Ｋ的内存。

Wiｎdows ＣE的WＩN32 ＡPI比其他的32位的Wｉｎdoｗs操作系统的WIN32 ＡＰI要小;它只包括大约相当于Wｉnｄows NＴ的半数的AＰI。但是Ｗiｎdows CE的WIN3２ API也有其他系统所没有的特性。例如：通知API，它能够操作系统的层次,而不是在运行的应用程序的层次上处理通知事件(如时钟)。触屏的API和对Wｉｎdoｗs CE的数据库的内置的支持是其他的操作系统所没有的。触屏的AＰI使用于触觉敏感显示器的屏幕校正和用户交互的管理容易实现，而数据库的AＰI提供了快速简捷的访问紧凑的、一般用途的数据库的工具。另一个关于Winｄows CＥ的鲜为人知的方面是它的高度的模块化;嵌入式式系统开发者(用Mｉcrosofｔ Windows CE内含的面向Ｖｉｓual C++的软件包）能够创建一个对于它们的独特的硬件平台和应用软件用户化了的Windows ＣE的版本。ﻫWｉndows CE操作系统为设计提供了全新的设计环境。WindｏwｓCE的开发者几乎不需要支持原有的应用程序或设备，所以操作系统在设计时可以考虑到应用一些最新的思想和应用程序,并且应用最先进的嵌入式式的３2位微处理器产品作为它的硬件目标平台。ﻫ这对于一个使用WｉｎdｏwｓＣE平台的WIN３２API的用户来说意味着什么呢?这意味着对于现代的、３２位的嵌入式式系统,它是一种更简单的ＡPI,更加优化的目标操作系统。下面，我们将研究一些重要的ＷＩN32 AＰI和Windows CE操作系统的内部的内容。ﻫ程序和线索了解WIN32 API和Wｉndows CE操作系统的底层内容的第一步就是了解多任务和多线索索应用程序是如何组织的。WＩN３2术语中,程序被定义成一个正在运行中的程序实例。象其他的32位Winｄows 平台一样,Ｗinｄows CE是一个多任务的操作系统，在一个运行中的程序里，它支持执行多个线索所。

对于嵌入式式的应用程序，Windows CE的多线索索执行能力是它函数的重要的体现。这样就使WＩN３2嵌入式式程序开发者优先考虑WIN32的线索索的创立与同步。

ＷIN３2的线索索的处理同其他常用的嵌入式式的操作系统是有区别的。不象Unix或其派生的系统,3２位Windｏws平台从一开始设计就支持多线索索应用程序。线索索管理（时序安排，同步和资源管理）由内核来完成，程序开发者利用函数装入内核（通过WIＮ3２ＡPI访问）来建立和管理他们应用程序中的线索索。

例如,如果一个嵌入式式应用程序必须监视多个输入设备并且在监视到一个