嵌入式界面设计的研究与应用

论文摘要

人机交互界面的大量应用与普及使得界面设计技术迅速发展,并且越来越人性化。嵌入式人机界面设计作为界面设计的分支,既要满足一般界面设计要求,又要满足嵌入式环境对界面的特殊需求。随着微电子技术的发展和超大规模集成电路技术的成熟,嵌入式系统也在迅速发展,功能越来越强大。嵌入式系统凭借其体积小、功耗低、性价比高、便于携带等独特的优势在通讯、管理、医学、地震、气象、航空航天以及教育等领域发挥着愈来愈重要的作用。嵌入式图像处理系统是在嵌入式设备上实现的图像处理平台。其界面设计需要友好简洁,同时要考虑到图像处理程序功能的复杂性,比如要实现图像读取、移动、缩放和画图等功能。因此在操作系统上必须扩展文件系统模块,使之支持图像信息的存储,方便应用与开发。另外还要考虑硬件对交互界面的支持问题。随着嵌入式处理器性能的提升及专用图形加速芯片的出现,在嵌入式平台上实现快速且高质量的图像处理成为可能。根据界面设计的需要,合理选用处理器和相关芯片,可以让图像处理功能的实现变得越来越简单、程序运行速度越来越快。本文针对嵌入式图像处理系统界面设计做了如下工作:1)比较了Linux操作系统下MiniGUI、Qt/Embedded两种界面设计的差异,并与Windows CE操作系统下的界面设计做了比较。着重介绍了Windows CE、MiniGUI、Qt/Embedded系统下界面设计的配置、安装以及设计,完成界面设计要素的编程;2)将图像处理程序植入到界面设计的功能项中,使其具有可应用和可操作性;3)将图像处理程序移植到这三种不同操作系统环境下的硬件平台上,并比较了这几种系统所需要的硬件配置以及在移植时的难易程度的同时尽量优化和移植。4)比较不同界面设计方案对于图像处理程序运行速度和感官上的影响,并在原始系统上针对界面设计进行优化,提高图形处理速度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的目的及意义
• 1.2 本课题相关领域的现状及发展趋势
• 1.2.1 图形用户界面设计的现状及发展趋势
• 1.2.2 嵌入式系统的现状及发展趋势
• 1.2.3 本课题的主要工作及创新点
• 1.3 论文的主要内容和结构安排
• 1.4 本章小结
• 第二章 原理介绍
• 2.1 基本概念介绍
• 2.1.1 人机交互界面设计
• 2.1.2 数字图像处理
• 2.1.3 嵌入式系统
• 2.2 人机交互界面设计
• 2.2.1 界面设计评价原则
• 2.2.2 界面设计元素
• 2.3 嵌入式界面设计平台
• 2.3.1 硬件部分
• 2.3.2 应用程序
• 2.4 本章小结
• 第三章 Windows CE人机交互界面设计
• 3.1 Windows CE系统结构
• 3.2 Windows CE环境搭建
• 3.3 消息机制
• 3.4 Windows CE界面要素设计
• 3.4.1 窗口
• 3.4.2 对话框
• 3.4.3 菜单栏
• 3.5 应用程序带入
• 3.6 本章小结
• 第四章 Qt/Embedded人机交互界面设计
• 4.1 Qt/Embedded系统结构
• 4.2 环境搭建
• 4.3 消息机制
• 4.4 界面要素设计
• 4.4.1 主窗口
• 4.4.2 对话框
• 4.4.3 菜单栏
• 4.5 鼠标键盘
• 4.6 应用程序带入
• 4.7 本章小结
• 第五章 MiniGui人机交互界面设计
• 5.1 MiniGui系统结构
• 5.2 MiniGui环境搭建
• 5.3 消息机制
• 5.4 界面要素设计
• 5.4.1 主窗口
• 5.4.2 对话框
• 5.4.3 菜单栏
• 5.5 鼠标键盘
• 5.6 GDI
• 5.7 图片的显示
• 5.8 本章小结
• 第六章 嵌入式系统界面设计的实现
• 6.1 Linux操作系统移植
• 6.1.1 内核裁减
• 6.1.2 交叉编译Linux内核
• 6.1.3 部分设备驱动的开发
• 6.1.4 系统移值
• 6.2 Windows CE应用程序移植
• 6.3 Qt/Embedded应用程序移植
• 6.4 MiniGUI应用程序移植
• 6.4.1 在宿主机上进行调试
• 6.4.2 将应用程序烧入实验平台
• 6.5 性能比较
• 6.5.1 系统配置比较
• 6.5.2 响应时间比较
• 6.5.3 程序细节比较
• 6.6 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 个人简历 在读期间发表的学术论文
• 致谢