[发明专利]VxWorks系统下用于人机交互的用户界面设计方法

说明书

本发明公开了一种VxWorks系统下用于人机交互的用户界面设计方法，涉及计算机用户界面技术领域，该方案为：在VxWorks系统没有鼠标显示驱动的情况下，利用主线程、外设响应线程和显示线程之间的消息传递实现多线程并行的数据处理和画面显示，实现高效且流畅显示用户界面并进行操作。其中：外设响应线程监听输入设备输入信号；一方面将鼠标或者键盘的操作指令通过消息队列的方式发送给主线程；另一方面将鼠标坐标通过消息队列发送给显示线程；主线程接收从外部接口传入的待处理数据，并监听由外设响应线程发送的输入设备输入信号；将处理后需要显示的数据发送给显示线程；显示线程显示处理后需要显示的数据以及鼠标坐标。

技术领域

本发明涉及计算机用户界面技术领域，具体涉及一种VxWorks系统下用于人机交互的用户界面设计方法。

背景技术

Vxworks是美国Wind River System公司开发的一款嵌入式实时操作系统，通常使用WRS公司Tornado实时操作系统开发环境进行Vxworks的软件开发工作。Vxworks作为嵌入式实时操作系统，具有高可靠性、高实时性的特点，被广泛地应用于通信、军事、航空航天等对实时性和可靠性要求极高的领域。Tornado提供了友好的用户开发环境、仿真环境和其他开发工具。WindML是VxWorks提供的一个图形开发库，可以利用它在嵌入式操作系统上开发含有图形、音频、视频的UI程序，并支持输入设备和过程事件。

但VxWorks系统也有先天的缺陷，比如功能不强、扩展性差。由于VxWorks系统大多应用于工业、航空、军工领域，在驱动、芯片、设备和通信方式上的支持较差。比如官方不提供显卡的图形驱动，需由第三方专业公司开发，一般的设备和芯片厂家也没有提供VxWorks下的驱动。

WindML没有专门针对鼠标的图形驱动，在WindML的例程中，鼠标的显示是通过UGL库的绘图函数画出来的，并且将鼠标的外设响应函数和绘图函数放在主线程中运行。主线程通常是运行软件主要功能的线程，一方面主线程在一次运行循环中处理复杂的任务，会花费较多的时间，另一方面主线程还要接受外部设备的输入，并对输入进行响应。

通常基于WindML的VxWorks人机交互显示程序的运行方式为：主线程完成的任务包括接收外部数据、外设消息，并对接收的数据进行运算处理，将处理完的结果数据以及界面图形绘制出来。因此，图形界面更新的周期T0为T0＝Tr+Tp+Ts，Tr为接收数据的时间，Tp为处理数据的时间，Ts为绘制图形界面的时间。由于主程序中需要完成接收数据、处理数据以及绘制图形，则主线程中一次用户界面显示运行循环将花费大量的时间。特别当运算处理函数计算复杂、运算量大时，Tp随之变大，导致T0变大，绘制图形界面的刷新周期变长，刷新频率变低，极大限制了图形的显示效率。当显示的帧率低于25帧时，肉眼会明显感觉画面不连续，造成视觉上的不适。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种VxWorks系统下用于人机交互的用户界面设计方法，完成用户界面显示周期短，图形的显示效率高。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种VxWorks系统下用于人机交互的用户界面设计方法，利用主线程、外设响应线程和显示线程进行之间的消息传递实现多线程并行的数据处理和画面显示，其中：

外设响应线程用于监听输入设备输入信号，所述输入设备输入信号包括鼠标或者键盘的操作指令以及鼠标坐标；在获取输入设备输入信号后，一方面将鼠标或者键盘的操作指令通过消息队列的方式发送给主线程；另一方面将鼠标坐标通过消息队列发送给显示线程；

主线程用于接收从外部接口传入的待处理数据，并监听由外设响应线程发送的输入设备输入信号；结合外设响应线程发送的输入设备输入信号对从外部接口传入的待处理数据进行处理；将处理后需要显示的数据发送给显示线程；