GUI的种类及uCGUI的架构
（说明：本博文转载自他人笔下，希望可以帮助同僚更深刻的认识GUI)
GUI的种类及uC/GUI的架构
一． GUI概述
GUI(Graphic User Interface)是图形化的用户界面，它能提供友好的人机交互接口。
它有以下特性：体积小,运行时耗用系统资源少,层次化的结构，易移植,可靠性高
嵌入式GUI种类
嵌入式GUI种类有很多，下面列举几种：
1. WINCE的GWES（图形、窗口、事件子系统），由应用程序接口（API）、用户接口（UI）和图形设备接口（GDI）组成，包含了消息机制
2. Trolltech公司的产品：QT、QTE、QTOPIA，它们跨平台、功能强大，但资源消耗多
3.MINIGUI是魏永明创建的嵌入式GUI中间件，可以以多线程、多进程、以及单任务运行，是比较成熟的商用系统
4.ucGUI能支持多种环境的GUI，可以以多任务形式运行或者以前后台模式运行。商用化，但功能相对简单
GUI的两种模式：
1. Windows模式，采用类似windows的API和相应的消息机制，如ucGUI、MicroWindows、miniGUI
2.C/S模式，采用一个XServer，所有的显示都以客户端的形式请求服务，如Nano-X
GUI 在嵌入式系统或实时系统中的地位
越来越多的市场需求数据显示，包括 PDA、娱乐消费电子、机顶盒、DVD等影音设备、WAP 手机等高端电子产品得到广泛应用，原先仅在军工、工业控制等领域中使用的GUI图形系统，受到越来越多的关注。
对于轻量级 GUI 的系统而言，对 GUI 的要求相对较低，如传统51类型单片机这类系统一般不希望建立在庞大累赘的、非常消耗系统资源的操作系统和 GUI 之上，如 Windows 或 X Window。目前此类系统都直接使用原有编程手段，采用比较简单的手法实现 GUI。对于太过庞大和臃肿的GUI系统而言，μc/GUI这类可运用于此类资源较紧张的轻型 GUI 的需求更加突出
uc/GUI简介
μc/GUI是美国Micrium公司出品的一款针对嵌入式系统的优秀图形软件。它是为任何使用LCD图形显示的应用提供高效的独立于处理器及LCD控制器而设计的图形用户接口，它适用单任务或是多任务系统环境。并适用于任意LCD控制器和 CPU下任何尺寸的真实显示或虚拟显示.架构基于模块化设计，由不同的模块中的不同层组成。由一个LCD驱动层来包含所有对LCD的具体图形操作, UCGUI可以在任何的CPU上运行, 因为它是100%的标准C代码编写的. 模块包括液晶驱动模块，内存设备模块，窗口系统模块，窗口控件模块，反锯齿模块和触摸屏及外围模块。其主要特性包括丰富图形库，多窗口、多任务机制，窗口管理及丰富窗口控件类(按钮、检验框、单/多行编辑框、列表框、进度条、菜单等)，多字符集
和多字体支持，多种常见图像文件支持，鼠标、触摸屏支持，灵活自由配制等特性，ucGUI能够适应大多数的使用黑白或彩LCD的应用, 它提供非常好的允许处理灰度的颜管理.还提供一个可扩展的2D图形库及占用极少RAM的窗口管理体系. 在μc/GUI的最初典型配制可包括是否需要操作系统支持，是否需要内存设备支持，是否需要窗口支持，是否需要抗锯齿支持等众多选项，这对于GUI的定制和GUI的体积是非常重要的。小型系统需求RAM100bytes，堆栈500bytes，ROM10kbytes，完全满足资源非常紧张的系统之中.
μc/GUI和其他图形系统的比较
(1) μc/GUI优势在于其体积小，配制性强，运用领域非常之广泛。相对于众多嵌入式图形系统，如MicroWindows/NanoX， OpenGUI， Qt/Embedded， MiniGUI等，只要满足RAM100bytes，堆栈500bytes，ROM10kbytes的小型系统中都可以运行μc/GUI，而这个需求是其他图形系统所不及的，可以广泛运用到国内已经运用非常成熟的单片机系统内，增强系统性能。在资源丰富的大型系统中，也只需要RAM2-6Kb，堆栈 1200bytes，ROM30-60Kb就可以满足mc/GUI的各种功能。对比于其他图形系统最少几百K，动辄上M的系统而言是非常有优势的。其众多的配制，满足不同需求用户需要，方便灵活小巧，实用性大大增强。
(2) 平台的广泛性，移植方便。由于μc/GUI是100%C编写，适应绝大多数软硬平台，其适应性非常强，相对于众多具有软硬件针对性的图形系统而言，结构划分和模块划分非常清晰，分设专门的LCD驱动模块，移植简单方便。代码量相对较小，易操作可扩展性强，方便用户定制和自主更新完善满足个性需求。
S5U1C330G1S简介
S5U1C330G1S是为S1C33系列提供的图形处理中间件，可以基于S1C33芯片完成二维图形和GUI处理。所有这些功能以库函数形式提供，可以连接到目标程序中；而且上层提供的功能都有C编程接口，极大地方便了程序员。此外，还提供图形ROM数据创建工具——一套PC软件工具。
该中间件特别适合于开发蜂窝电话、PDA、电子文具和玩具等。它具有以下特点：
l 支持带内置LCD控制器的S1C33系列MCU
l 提供基本的画图功能，包括点、直线、圆、椭圆、矩形、弧以及填充等；
l 显示和保存图象
l 正文显示
l 在GUI接口功能时，必须使用S5U1C330G1S库
l 图形ROM数据生成工具
1.硬件资源
要使用S5U1C330G1S，需要一些基本的硬件支持。一般来讲，至少要有S1C33芯片、外部存储器和LCD等。另外，在S5U1C330G1S中，还要使用S1C33芯片上的一个16位可编程定时器信道。
GUI系统还应该包括以下硬件资源：
(1)K50~K54端口以及所有相关的寄存器
(2)16位可编程定时器(定时器3)以及相关寄存器
(3)操作时钟：对高速(OSC3)时钟频率，输入20MHz；使用PPL时，则加倍成40MHz；总
线时钟频率为20MHz；对内置LCD控制器的时钟(CLK1),OSC3(20MHz)被设置成1/3周期以供使用。
(4)存储器和堆栈如下表
对象 | 代码(ROM)/KB | BSS(RAM) | 堆栈 |
GPC相关功能 | 15 | 500字节 | 170字节 |
GUI相关功能 | 4.2 | 23 | 250字节 |
1字节字型 | 3 | — | — |
2字节字型 | 164 | — | — |
显示驱动 | 1 | 16字节 | — |
2.软件资源
100种不同的字体S5U1C330G1S库是位于S1C33硬件和用户程序之间一个编程中间件，其主要目标是实现硬件之上的基本画图、图像显示和文本显示功能。通过调入以 C程序源码提供的高层函数或者链接这些顶层函数到用户程序，可以方便地进行图形处理，并不需要直接由用户程序
调用其它的JPEG33基本库函数。
使用S5U1C330G1S开发图形时的应用程序的过程主要包括以下几步：
l 使用S5U1C330G1S工具创建图像的ROM数据，并将其转换成C源程序
l 创建用户应用：利用S5U1C330G1S库提供的GUI和图形函数进行图形处理，上一步创建的数据源文件可以包含在用户源文件中
l 编译源程序，生成目标文件
l 链接目标文件与S5U1C330G1S库，产生可执行文件
3.编程接口
为了便于应用编程，S5U1C330G1S提供了丰富的编程接口：一组srf33库格式的图像处理函数库。在使用前，该库必须链接到目标程序，通过目标程序调用来实时完成以下功能：
l 基本画图功能：点、直线、圆、椭圆、矩形、弧以及填充
l 显示与保存图形功能
l 文本显示功能：既支持单字节字符，也支持双字节字符
l GUI功能：窗口、弹出窗口、控制按钮和图像按钮等。
l 键盘与手表事件功能
二．ucGUI结构分析
1.ucGUI结构层次
核心层提供基本图形操作
应用程序接口
WM提供窗体管理接口和窗体消息机制，图形接口，建立在核心层之上
核心层建立在GAL之上，以进行实际图形操作，IAL接口提供用户输入接口
2.ucGUI的代码结构
Application中存放应用程序，Config中存放配置头文件，GUI目录下存放系统代码，Core存放GUI核心代码，Font存放字体文件，Widget存放一些窗体控件，WM存放窗口管理器代码，LCDDriver存放LCD驱动程序，其他部分为一些2D函数，包括颜，管理系统和抗锯齿等
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