嵌入式系统的人机界面原型设计策略探究自然环境下的工作机会如何
在目标硬件尚未实现之前,通过PC机上的软件模拟人机界面是一个常见的做法。设计工程师需要利用PC上的工具和编程语言来构建这个模拟原型。这不仅有助于同事们更好地理解接口设计,还能帮助工程师在早期阶段就评估接口的可用性和对硬件要求。在没有实际硬件的情况下,使用交互式原型可以让我们更容易地测试不同的按钮、LED或显示器数量,从而决定最终产品所需的组件。
为了实现这一目的,我们通常会选择C、C++或其他嵌入式开发语言来控制PC上显示器上的界面元素。这些代码不仅能够在PC上运行,也将是最终目标设备上软件的一部分。在这种情况下,我们可能需要编写一些警告检查代码以及菜单控制逻辑,这些都是可以同时在PC和目标设备上运行的。
然而,当我们使用特定的原型制作工具时,可能会发现自己被迫遵循这些工具的事件模型,这可能限制了我们的设计灵活性。如果我们依赖于这些工具生成的代码,那么它们可能并不适用于所有类型的小型微处理器。此外,由于专门为嵌入式系统设计的人机界面原型制作工具相对较少,因此很多时候,我们不得不寻找既适合桌面应用又能满足嵌入式需求的解决方案。
我个人选择了Borland C++(简称CPB),它虽然不是专门为嵌入式系统设计,但却非常适合我的需求,而且它不会将我的设计束缚到任何特定的处理器或者软件结构中。CPB提供了一套预定义图形组件,其中包括LED这样的UI元素,可以通过拖放操作插入一个表格中,并生成相应的C++类框架。当用户与这些图形对象进行交互时,如点击按钮或移动滑块,每个对象都会产生一系列事件,而程序员则负责决定如何响应这些事件。
为了创建人机界面的仿真,我首先使用图像目标(Timage)功能来引入位图,然后展示这些建立好的物理元件。我还利用CPB中的“PanelForm”功能,将5个按钮和4个LED放置到一个背景图片中。一旦软件决定打开某个LED,我只需设置该LED图像属性为可见,就能够点亮该LED并覆盖其余状态。
此外,我还学会了如何管理复杂的人机界面元素,比如标注。我可以命名每个标注并通过公共数据成员改变其属性,如Visible属性,以便在程序中的任何地方都能轻松修改其状态。此外,我还了解到,在高效率计算环境中,小函数调用开销成为问题,所以我通常只有当项目进入最后阶段后才开始进行优化工作。
总结来说,构建一个人机界面的仿真版本对于确保早期阶段接口正确无误至关重要。而且,即使目标硬件已经完成,仿真仍然是调试过程中的有力辅助手段,因为它提供了更快捷、更方便的手段进行单步调试和断点调试。