基于VxWorks的导航系统人机交互界面的开发

　　1引言

　　实时操作系统VxWorks凭借良好的可靠性和卓越的实时性被广泛的应用在通信、军事、航空和航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中。随着嵌入式系统的发展，很多领域的嵌入式应用(如导航显控系统、接收器终端、多媒体终端、监控系统等)的人机交互界面也对图形用户界面的需求不断提高。良好的人机交互界面不但要美观易懂而且要操作简单，从而提高用户的使用效率。与一般系统的图形用户界面相比较，嵌入式系统下的图形用户界面要求体积小、占用资源少、高性能、高可靠性、可配置等特点。本文根据嵌入式系统的特点，利用VxWorks提供的图形开发组件WindML完成对导航系统的人机交互界面的开发。

　　2 VxWorks概述

　　VxWorks操作系统是美国风河系统(Wind River System)公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统(RTOS)，良好的持续发展能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境，使其在嵌入式实时操作系统领域逐渐占据一席之地。VxWorks是一个具有可伸缩、可裁减和高可靠性，同时适用于所有流行目标CPU平台的实时操作系统。

　　3 WindML概述

　　WindML(Wind Media Library)是基于实时嵌入式操作系统VxWorks的多媒体应用的支持链接库，WindML提供了对运行在嵌入式系统上的多媒体应用程序的支持，它提供了独立于多种操作系统的基本图形、视频和音频技术，以及用来开发可定制的标准化设备驱动程序的框架。并且，WindML提供了一系列工具用来处理输入设备和输入设备事件。以上这些功能绝大部分都由WindML提供的API来完成。WindML由两部分组成：软件开发工具箱(SDK)和硬件开发工具箱(DDK)。SDK与DDK的相互关系与结构如图1所示。

　　图1 SDK与DDK的相互关系与结构

　　4导航系统中人机交互界面的开发

　　4.1导航系统概述

　　我们所开发的这个系统目标是使操作员通过控制面板上的键盘进行操作，并在屏幕上实时显示导航系统的工作参数。

　　本系统是一个建立在实时操作系统VxWorks下的复杂的嵌入式应用，可以划分为板级支持包(BSP)软件、内核(Wind Kernel)和应用程序三部分。它的硬件平台是：盛博的PC/104中央处理模块、16M电子盘、320*240EL彩色显示屏、标准键盘、一个232接口等。

　　本系统的应用程序主要分为三个模块：接口模块、计算模块、人机交互模块，如图2所示：

　　图2 嵌入式车载导航系统应用程序功能模块

　　(1) 接口模块：该模块主要处理与外部设备(提供位置信息的GPS，提供速度信息的加速度计等)相关的通讯。该模块需要根据不同设备的协议，定制相应的通讯程序，保证所有的数据接收、发送无误且不丢失。