μC/GUI在嵌入式智能監控系統中的移植研究與應用

2021-01-06 電子產品世界

摘要：為了使智能監控系統具有人機互動功能，以DE2開發板為驗證平臺，通過編寫VGA IP核以及在SoPC Builder搭建硬體環境，移植嵌入式圖形界面軟體μC／GUI到NiosⅡ嵌入式軟體開發環境。實驗結果表明，μC／GUI成功移植到NiosⅡ嵌入式開發平臺中，可以實現μC／GUI文字顯示、繪圖以及窗口管理等功能，並可以外接任何具有VGA接口的LCD顯示器。
關鍵詞：人機互動；μC／GUI；移植；NiosⅡ

0 引言
人機互動是智能化嵌入式產品一項重要功能，在設計智能監控系統時人機互動需要界面設計軟體，常用的圖形界面軟體有MiniGUI，QT／Embedded，OpenGUI等。Altera公司NiosⅡ已經集成了μC／OS-Ⅱ系統。μC／OS-Ⅱ是一個實時多任務內核，不具有現代作業系統的線程，上述GUI不能方便的運行。
μC／GUI是一個優秀的嵌入式圖形用戶界面，具有眾多的優點。如，代碼開源，佔用系統資源少，所有的代碼均由ANSIC實現，功能強大且易於移植，可以應用於任何的LCD控制和CPU任何尺寸的物理與虛擬顯示，非常適合用於資源有限的嵌入式系統中。同時，μC／GUI與μC ／OS-Ⅱ都是美國Micrium公司產品，μC／GUI能輕易地在μC／OS-Ⅱ上應用，實現與μC／OS-Ⅱ的無縫結合。
本文在設計具有人機互動功能的基於NiosⅡ的嵌入式智能監控系統時，為實現友好的人機互動和更加方便的顯示，將μC／GUI移植到NiosⅡ嵌入式平臺，系統採用通用液晶顯示器顯示，具有更加廣泛的通用性。

1 硬體系統設計
本系統設計採用的硬體平臺是Altera公司生產的DE2開發板，使用軟體是QuartusⅡ9．0，FPGA晶片是EP2C35F672C6，通過VGA接口連接液晶顯示器顯示，利用QuartusⅡ軟體的SOPC Builder搭建的系統設計如圖1所示。其中，PS／2 IP核是採用AItera公司大學計劃中的IP核，SDR AM為系統運行時的內存。在系統中運行交互界面時，通過PIO傳輸系統設置的參數，控制硬體實現的視頻的採集、顯示與相關視頻分析算法的實現。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/149752.htm


VGA IP核採用突發傳輸模式，這樣可以提高從埠的數據吞吐量，在主埠一次多個數據單元的時候，可以達到極高的效率。在本設計的VGA IP核設計一次傳輸10個數據單元，額外的burstcount信號為4位。

2 μC／GUI移植
本系統採用μC／GUI 3．98版本進行移植，在移植μC／GUI之前，有必要熟悉μC／GUI的軟體體系結構與文件結構，μC／GUI的軟體體系結構如圖2所示。

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