基于OpenGL的VxWorks图形用户界面开发论文.doc

基于OpenGL的VxWorks图形用户界面开发毕业论文 目录 第一章 绪论 1 1.1 背景知识介绍 1 1.1.1 嵌入式实时系统 1 1.1.2 图形用户界面概述 2 1.2 国内外研究现状 4 1.2.1 嵌入式GUI的现状 4 1.2.2 基于VxWorks的图形解决方案 5 1.2.3 嵌入式GUI的发展趋势 7 1.3 课题来源和意义 7 1.4 论文结构 8 第二章 VxWorks操作系统及媒体库WindML 11 2.1 VxWorks深入研究 11 2.1.1 VxWorks概述[10] 11 2.1.2 VxWorks实时微内核[11][12] 12 2.2 VxWorks集成开发环境Tornado 15 2.2.1 Tornado介绍[13][14] 15 2.2.2 交叉编译环境 15 2.2.3 Tornado的组成 16 2.3 WindML媒体库 18 2.3.1 WindML概述[16] 18 2.3.2 WindML事件服务机制 19 2.3.3 WindML2D图形库分析 19 2.3.4 WindML程序开发流程 21 2.4 本章小结 22 第三章 OpenGL/Mesa及其在VxWorks下的移植 23 3.1 OpenGL/Mesa 23 3.1.1 OpenGL开发库 23 3.1.2 OpenGL开发库结构 24 3.1.3 Mesa库 28 3.2 OpenGL/Mesa库的移植 29 3.2.1 工作概述 29 3.2.2 重要数据结构和函数的引入 29 3.2.3 使用改进后的库 31 3.2.4 编译Mesa库 32 3.3 搭建虚拟开发环境 33 3.4 本章小结 35 第四章 VxWorks系统GUI关键技术及实现 37 4.1 消息驱动机制 37 4.1.1 消息驱动机制实现原理 37 4.1.2 消息检测任务 38 4.1.3 事件分发任务 38 4.2 中文显示方案 39 4.2.1 中文显示的基本原理 39 4.2.2 字库文件格式 40 4.2.3 具体的实现方案 42 4.3 窗体管理 44 4.3.1 主窗口 44 4.3.2 对话框 45 4.3.3 控件 46 4.3.4 菜单 46 4.4 常用控件设计 47 4.5 本章小结 50 第五章 工程应用和效果测试 51 5.1 工程应用 51 5.2 测试效果 51 5.2.1 普通图形界面 51 5.2.2 3D图形显示 52 5.3 本章小结 53 结束语 55 致谢 57 参考文献 59 第一章 绪论 1.1 背景知识介绍 1.1.1 嵌入式实时系统 在计算机技术和信息技术高速发展的今天，很多计算机已经脱离了大型机和PC的概念，广泛应用的嵌入式计算机便是其中之一。嵌入式计算机或者叫嵌入式系统，源于20世纪60年代，其定义为[1]：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的，用来完成一种或多种特定功能的专用计算机系统。其具有软件代码小，高度自动化，响应速度快，是软硬件的紧密结合体等特点。当前嵌入式系统呈现出巨大的市场需求，小到照相机、电冰箱、移动电话，大到舰船、汽车、卫星和火箭，涵盖了工业控制、武器系统、航空航天、消费电子等领域。 工业控制、武器系统、航空航天等领域的多数嵌入式系统有一个共同的特性：对系统的响应时间有严格要求，这些系统也被称为实时系统。所谓实时，也就是“立即”“及时”的意思。在实时控制系统中，计算机通过特定的外围设备与被控对象发生联系，并对外来事件在限定的时间内做出反应。所以，其结果的正确性不仅与计算或控制的逻辑正确性有关，还与其时间特性有关。 嵌入式实时操作系统（Embedded Real Time，RTOS）是实时系统的核心软件，它嵌入在目标代码中，系统复位后首先执行，它负责在硬件基础之上，为应用软件建立一个功能更为强大的运行环境，用户的其他应用程序都建立在RTOS之上，从这个意义上而言，可以认为RTOS是一个虚拟机，它比底层硬件更容易编程。RTOS最关键的部分是实时多任务内核，它的基本功能包括任务管理、定时器管理、存储器管理、资源管理、事件管理、系统管理、消息管理、队列管理、信号量管理等，这些管理功能是通过内核服务函数形式交给用户调用的，也就是API。RTOS根据各个任务的优先级，合理地在不同任务之间分配CPU时间，从这个意义上而言，操作系统的作用是资源管理器。 RTOS的引入，解决了嵌入式软件开发标准化的难题。随着嵌入式系统中软件比重不断上升、应用程序越来越大，对开发人员、应用程序接口、