便携式医疗监护仪已成为人们日常日子中不行短少的一部分。便携式设备是由硬件与软件紧凑组合的一个单元模块，是一种体积小、智能化程度高、功用全、运用灵敏、操作便利的便携机，合适家庭运用、外出带着等用处。为了使便携式心电监护仪完成友爱的人机交互和愈加便利的显现，这儿提出一种GUI界面体系规划，便是在依据NiosⅡ处理器的嵌入式渠道上完成μC/GUI的移植，使之完成体系功用。
1 μC/GUI的体系移植
1.1 μC/GUI简介及可移植性剖析
μC/GUI是Micrium公司开发的通用的嵌入式图形用户界面软件，其间图形用户接口GUI(Graphical User Interface)。该界面软件被规划用于为任何运用一个图形LCD的运用供给一个有用的不依赖于处理器和LCD操控器的图形用户接口。它能作业于单任务或多任务的体系环境下。μC/GUI适用于运用任何LCD操控器和CPU的任何尺度的物理和虚拟显现，具有源代码敞开及模块化规划的特色。
μC/GUI的代码悉数用ANSI的C言语编写的，具有很强的移植性。因为μC/GUI选用分层结构，即具有驱动接口层和运用层，因而可便利地移植到各种 CPU下运用。μC/GUI对各类图画LCD显现器具有杰出的支撑，并且有常见的2D图形库和窗口办理功用，并且耗费较少的体系资源，占用RAM和ROM 的空间很小。在典型的运用中，μC/GUI需求的资源如表1所示。由表1可见，运转μC/GUI需求的体系资源不是许多，并支撑简直一切类型的CPU与大多数的LCD模块，μC/GUI的源代码规划适中，移植进程中可将不需求的代码进行除掉，并且结构层次明晰，因而合适用于嵌入式体系中。
1.2 μC/GUI移植原理
嵌入式用户图形界面体系μC/GUI与嵌入式实时操作体系μC/OS-Ⅱ都是美国Micrium公司产品，μC/GUI能更轻易地在 μC/OS-Ⅱ上运用，完成与μC/0S-Ⅱ的无缝结合。在NiosⅡ嵌入式体系中，Altera公司现已将μC/OS-Ⅱ操作体系移植成功并且供给运用，所做的作业是将μC/GUI移植到NiosⅡ嵌入式渠道之上，使其能与μC/OS-Ⅱ操作体系结合运用，选用μC/GUI 3.98版别的源代码进行移植。
μC/GUI的软件体系结构如图1所示，μC/GUI函数库为用户程序供给GUI接口，包括的函数有文本、数值、二维图形、输入设备以及各种窗口目标。其间，输入设备可所以键盘、鼠标或触摸屏;二维图形包括图片、直线、多边形、圆、椭圆、圆弧等;窗口目标包括按钮、编辑框、进度条、复选框等。
μC/GUI函数库能够经过GUIConf.h文件进行装备，包括内存设备，窗口办理器，支撑操作体系、触摸屏，以及装备动态内存的巨细等。在移植中，需求依据体系需求以外设所支撑的功用对GUIConf.h文件进行装备。
在LCDConf.h文件中界说了与硬件有关的各种特点，如液晶的巨细、色彩以及与液晶的接口函数。而LCD驱动文件则担任把μC/GUI的各种函数解说成LCDConf.h文件界说的液晶接口函数，这个文件与具体的硬件联接无关。在移植时，需求对LCDConf.h文件进行装备，并针对LCD操控器编写相应的LCD驱动文件。
2 μC/GUI在NiOSⅡ上的移植规划
2.1 TFT LCD IP核结构
μC/GUI的移植是依据IP核的移植，编写TFT LCD操控器，所以移植时，在底层装备文件，参数的装备要和TFT LCDIP的相关参数相匹配，不然不行能移植成功，该IP核的结构如图2所示。
液晶屏选用台湾统宝公司的TRDB_LCM 3.6寸屏，该屏的分辨率是320×240，支撑24位色，也便是RGB888方式，可是因为Avalon总线支撑传输数据宽度的差异，因而只用16位色，即RGB为565的方式。因为DE2-70有2个32 MB的SDRAM，所以拿运用其间一块作为数据的存储器，Nio-sⅡ处理器将图画数据写入该SDRAM中，在NiosⅡIDE顶用软件操控缓冲器的敞开，当敞开缓冲器之后，该BUFFER会源源不断地读取SDRAM中的数据，为防止读数据和NiosⅡ处理器向其间写入数据时发生冲突，Avalon总线主动在二者之间参加了一个Arbitrator裁定模块来决议履行哪个操作。
装备LCD选用3线串行总线装备LCD，缓冲器以Avalon存储器映像主机的方法从SDRAM中读取数据，然后以Avalon Streaming Soume的方法把这些数据传送到LCD操控器上，LCD操控器是以Avalon Streaming Sink的方法接纳从缓冲器传来的数据，LCD操控器生成时序，在恰当时分将数据送出到TFT LCD屏上显现。
2.2 移植进程
2. 2.1 μC/GUI的文件安排结构
μC/GUI是以ANSI C源码包的方式供给的。源码包由装备文件目录(Config)和库函数目录(GUI)2个文件目录组成。在Config目录中包括了LCDConf.h、GUITouchConf.h、GUIConf.h 3个装备文件，这3个文件别离用于LCD底层接口的装备、触摸屏底层接口的装备以及μC/GUI本身的装备。在GUI目录中的库函数文件依照不同功用又分红若干子目录如图3所示，各子目录所完成的功用如表2所示。
2.2.2 移植进程
首要树立一个硬件体系，选用Altera公司的QuartusⅡ9.0版别的配套软件，硬件体系在QuartusⅡ集成的 SOPCBuilder体系开发东西中树立，添加NiosⅡ处理、JTAG调试模块、添加定时器SDRAM操控器、BUFFER IP、TFT LCD IP以及其他部分组件，终究生成一个硬件体系。然后在NiosⅡIDE环境下针对该体系树立一个TFT LCD软件工程，并且将μC/GUI有关的源代码拷贝到工程目录下，修正LCDConf.h、GUIConf. h、LCDLin32.c以及GUI_X_uCOS.c文件，使之与LCD操控相匹配，在该体系中，LCD选用16位数据总线，而CPU是32位的 NiosⅡ软核处理器，先查看一下μC/GUI所支撑的数据宽度信息，其数据宽度和NiosⅡ处理器所支撑的宽度根本符合，只要在改动代码时留意就能够。以下是具体的代码完成状况：
因为这儿是依据TFT LCD IP核的移植，所以要界说LCD的读写函数，即LCD_READ_MEM(Off)和LCD_WRITE_MEM(Off，data)以及显现缓存区的开始方位，读写函数中的Off和data都是32位的无符号数，而操作函数IORD_32DIRECT()以及IOWR_32DIRECT()都是一次履行 32位数的操作，刚好和NiosⅡ处理器的数据宽度相匹配。因为支撑μC/OS-Ⅱ操作体系，所以要对GUI_X_uCOS.c文件进行修正，添加体系延时函数OSTimeDly(1)，使之能与μC/OSⅡ操作体系完成无缝联接，以及3个子函数，void GUI_X_Log(const char*s){GUI_USE_PARA (s);};void GUI_X_Warn(const char*s){GUI_USE_PARA(s);};void GUI_X_ErrorOut(const char*s){ GUI_USE_PARA(s);};LCDLin32.e是对应3200类型操控器的驱动文件，因为在LCDConf.h中现已对用到的参量进行设置，所以无需修正，剩余的作业便是把不必的文件进行除掉，以削减编译时发生剩余的代码量。
3 移植验证
在NiosⅡIDE环境下修正装备文件以及驱动文件，然后编译该体系，体系编译成功，编译成功之后还有MICRIUM公司的联系方法，这个是提示用户该系列软件假如要用于商业意图是需求买license的，用于研讨意图是免费的。
图片验证是选用μC/GUI自带的位图转化东西uC-GUI-BitmapConvert.exe，该东西能够将.bmp格局图片转化成指定的C言语数组的方式保存，例如将兰博基尼跑车标志的图片转化成RGB565的格局进行保存，参加工程，编译工程，然后下载验证，如图4所示。窗口办理组件验证选用代码包中自带的一个测验代码，其作用如图5所示。试验结果表明，移植是成功的。
4 定论
本文介绍了μC/GUI界面体系，以及NiosⅡ嵌入式体系，具体介绍了移植的进程，以及终究完成移植。试验结果表明，在嵌入式体系中运用μC/GUI进行人机界面的开发，不光移植简略、运用灵敏，并且功用强大，安稳高效，大大降低了在嵌入式体系中开发图形人机界面的杂乱程度，并且 μC/GUI还供给了几个十分有用的东西软件，其间包括一个仿真器，它使得在进行移植作业的一起，就能够在仿真器上进行软件界面部分的程序编写，加快了整个体系的开发进度。还有位图转化东西，能够轻松地将图片转化成C言语数组的方式保存，便利界面开发。μC /GUI还支撑其他PS2鼠标、PS2键盘、触摸屏，包括丰厚的绘图库、动画显现优化、还能够自己参加中文字体，经过运用μC/GUI的各项功用，信任能够在嵌入式体系中开宣布功用强大的人机界面，并且在嵌入式体系中有很好的运用远景。
