基于C#環(huán)境下的“類嵌入式操作系統(tǒng)”設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

周淑華

摘 要：文章針對(duì)模擬訓(xùn)練軟件開發(fā)中需要用到的嵌入式操作系統(tǒng)的控件進(jìn)行了研究，并在C#環(huán)境下對(duì)常用操作系統(tǒng)控件的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，提出設(shè)計(jì)的思路并進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。研究結(jié)果表明，此種設(shè)計(jì)方法能夠解決在windows環(huán)境下模擬嵌入式操作系統(tǒng)操作界面的問題，對(duì)于研發(fā)裝備操作類的模擬訓(xùn)練軟件具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：控件；操作系統(tǒng)；

為了便于用戶對(duì)裝備的參數(shù)進(jìn)行配置，在很多裝備研制的過程中都會(huì)采用嵌入式操作系統(tǒng)，比如VxWorks WinCE等。嵌入式操作系統(tǒng)因其運(yùn)行速度快，占用內(nèi)存小等優(yōu)勢(shì)，得到了廣泛的應(yīng)用。而在很多模擬訓(xùn)練軟件開發(fā)的過程中，需要在Windows環(huán)境下，對(duì)裝備的參數(shù)配置界面進(jìn)行模擬，也即模擬出類似嵌入式操作系統(tǒng)的操作界面，便于用戶對(duì)裝備操作進(jìn)行模擬訓(xùn)練。因此，怎樣在Windows環(huán)境下設(shè)計(jì)出一個(gè)類似嵌入式操作系統(tǒng)的“類嵌入式操作系統(tǒng)”，能夠完成嵌入式操作系統(tǒng)的一些功能，滿足模擬訓(xùn)練軟件開發(fā)的特定需求，也就變得有一定意義。本文正是基于此，提出了一種基于C#環(huán)境下的“類嵌入式操作系統(tǒng)”設(shè)計(jì)方法，并在工程實(shí)踐中得到了應(yīng)用，應(yīng)用結(jié)果表明，該方法正確可行，具有一定推廣應(yīng)用價(jià)值。

1.“類嵌入式操作系統(tǒng)”設(shè)計(jì)需要解決的關(guān)鍵問題

“類嵌入式操作系統(tǒng)”設(shè)計(jì)需要解決的關(guān)鍵問題主要包括三個(gè)方面：一是操作系統(tǒng)底層算法設(shè)計(jì)；二是操作系統(tǒng)界面控件設(shè)計(jì)；三是操作系統(tǒng)界面控件所承載的參數(shù)之間約束關(guān)系的設(shè)計(jì)。對(duì)于第一個(gè)問題來(lái)說(shuō)，Windows操作系統(tǒng)本身的擁有非常強(qiáng)大的功能，因此，底層算法完全可以由Windows來(lái)解決，用戶無(wú)需再加考慮；對(duì)于第三個(gè)問題，需要根據(jù)具體裝備參數(shù)之間的約束關(guān)系來(lái)定，需要具體問題具體對(duì)待，無(wú)法統(tǒng)一設(shè)計(jì)；對(duì)于第二個(gè)問題，Windows本身也提供了一些標(biāo)準(zhǔn)的控件，比如文本框控件、下拉列表控件等，但是，這些控件和嵌入式操作系統(tǒng)的控件無(wú)論在外觀方面還是在控制方式方面都有差別。比如，在控件的控制方式方面，Windows一般采用鼠標(biāo)操作控件，而嵌入式操作系統(tǒng)很少用鼠標(biāo)操作，多用鍵盤對(duì)控件進(jìn)行操作。因此，需要對(duì)操作系統(tǒng)的界面控件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，使之符合嵌入式操作系統(tǒng)的操作需求，所以，操作系統(tǒng)界面控件設(shè)計(jì)問題是“類嵌入式操作系統(tǒng)”設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)，本文主要針對(duì)此問題進(jìn)行研究，對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)中的文本輸入控件、組合框控件、列表顯示控件、對(duì)話框控件和單選按鈕控件等五種主要控件進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.“類嵌入式操作系統(tǒng)”控件設(shè)計(jì)與使用

（1）文本輸入控件

文本輸入框控件（INPUTBOX）是嵌入式操作系統(tǒng)最常用的控件之一，它是實(shí)現(xiàn)用戶文本輸入和參數(shù)顯示的接口，它以Windows標(biāo)準(zhǔn)控件Label控件為基類進(jìn)行設(shè)計(jì)。類屬性除了包含Label控件的所有屬性之外，還包括控件被輸入次數(shù)屬性（iCount）和控件是否為焦點(diǎn)控件屬性（bFocus），類成員函數(shù)除了包含Label控件的的所有成員函數(shù)之外，還包括使控件成為焦點(diǎn)控件函數(shù)（SetFocus（））、使控件退出焦點(diǎn)函數(shù)（OutFocus（））、控件參數(shù)輸入函數(shù)（input（string key）），可以實(shí)現(xiàn)字符的輸入、刪除以及焦點(diǎn)的切換操作。INPUTBOX控件主要代碼設(shè)計(jì)如下：

public class INPUTBOX ： Label//參數(shù)輸入控件定義

{

public INPUTBOX（Form fm） //參數(shù)初始化

private int iCount；//標(biāo)識(shí)控件被輸入次數(shù)

private bool bFocus；//標(biāo)識(shí)控件是否是焦點(diǎn)

public void SetFocus（）//設(shè)置控件為焦點(diǎn)

public void OutFocus（）//使控件退出焦點(diǎn)

public void input（string key）//控件參數(shù)輸入函數(shù)

}

（2）組合框控件

組合框控件（CMBOX）是用于對(duì)參數(shù)進(jìn)行選擇的控件，它可以在“上鍵”和“下鍵”的控制下，顯示預(yù)先設(shè)置的參數(shù)，供用戶進(jìn)行選擇。它以Windows標(biāo)準(zhǔn)控件Label控件為基類進(jìn)行設(shè)計(jì)。類屬性除了包含Label控件的所有屬性之外，還包括控件參數(shù)選項(xiàng)總個(gè)數(shù)（nCount）、當(dāng)前參數(shù)值索引（index）、參數(shù)存儲(chǔ)寄存器（par）、參數(shù)值序列（parstr）、控件成為焦點(diǎn)標(biāo)志（bFocus）和控件是否可用標(biāo)志（bDisabled），類成員函數(shù)除了包含Label控件的的所有成員函數(shù)之外，還包括獲取參數(shù)選項(xiàng)總個(gè)數(shù)函數(shù)（getnum（string str））、填充參數(shù)存儲(chǔ)寄存器函數(shù)（FillPar（string str））、使控件成為焦點(diǎn)函數(shù)（SetFocus（））、使控件退出焦點(diǎn)函數(shù)（OutFocus（））、使控件不可用函數(shù)（Disable（））、按鍵輸入函數(shù)（input（string str））、顯示指定參數(shù)值函數(shù)（Show（string str））和顯示指定位置參數(shù)函數(shù)（Show（int j））。CMBOX控件主要代碼設(shè)計(jì)如下：

public class CMBOX ： Label//組合框控件

{

public CMBOX（Form fm） //參數(shù)初始化

public int nCount；//參數(shù)值選項(xiàng)總個(gè)數(shù)

public int index；//當(dāng)前參數(shù)值索引

public string[] par；//參數(shù)存儲(chǔ)寄存器

private string parstr；//參數(shù)值序列

private bool bFocus；// 控件成為焦點(diǎn)標(biāo)志

private bool bDisabled；//控件是否可用標(biāo)志

private int getnum（string str）// 獲取參數(shù)選項(xiàng)總個(gè)數(shù)函數(shù)，根據(jù)指定字符串獲取參數(shù)個(gè)數(shù)

private void FillPar（string str）//填充參數(shù)存儲(chǔ)寄存器函數(shù)，將字符串所代表的參數(shù)填寫到數(shù)組par[]中

public string strPar//參數(shù)字符串屬性，不可讀，只可寫

public void SetFocus（）//使控件成為焦點(diǎn)函數(shù)

public void OutFocus（）//使控件退出焦點(diǎn)

public void Disable（）//使控件不可用函數(shù)，控件變灰，不可用

public void input（string str）//按鍵輸入函數(shù)，對(duì)“上鍵”、“下鍵”、“左鍵”和“右鍵”進(jìn)行響應(yīng)

public void Show（string str）//顯示指定參數(shù)值，顯示指定的參數(shù)值str

public void Show（int j）//顯示指定位置參數(shù)值，顯示指定位置為j的參數(shù)值

}

（3）列表顯示控件

列表顯示框控件（LISTVIEWBOX）是采用列表的方式對(duì)參數(shù)進(jìn)行分行顯示的控件，類屬性主要包括列表顯示子控件（lb）、焦點(diǎn)行控件索引（index）、焦點(diǎn)標(biāo)志（bFocus）、控件列數(shù)（COLLUM）和控件行數(shù)（ROW），類成員函數(shù)主要包括顯示控件函數(shù)（Location（））、隱藏控件函數(shù)（hide（））、使控件某行成為焦點(diǎn)函數(shù)（SetFocus（int i））、使控件某行退出焦點(diǎn)函數(shù)（OutFocus（int i））、使列表顯示控件成為焦點(diǎn)函數(shù)（SetFocus（））、使列表顯示控件退出焦點(diǎn)函數(shù)（OutFocus（））、按鍵響應(yīng)函數(shù)（input（string str））、獲取控件參數(shù)值函數(shù)（GetValue（））、修改控件參數(shù)值函數(shù)（SetValue（string[] str））、增加控件列表項(xiàng)函數(shù)（Increase（string[] str））、減少控件列表項(xiàng)函數(shù)（Decrease（））和前置顯示函數(shù)（BringToFront（））。能夠?qū)崿F(xiàn)以列表的方式進(jìn)行顯示參數(shù)、增加參數(shù)、刪除參數(shù)、修改參數(shù)等功能。LISTVIEWBOX控件主要代碼設(shè)計(jì)如下：

public class LISTVIEWBOX//列表顯示控件定義

{

public LISTVIEWBOX（Form fm， string[，] par） //初始化參數(shù)

public Label[] lb；// 列表顯示子控件

public int index；//焦點(diǎn)的控件索引

public bool bFocus；//標(biāo)識(shí)該控件是否為焦點(diǎn)控件

public int COLLUM；//控件列數(shù)

public int ROW；//控件行數(shù)

public void Location（Point pt， int[] width， int height = 14， int distance = 2）//顯示控件函數(shù)，pt表示控件左上角的位置，row表示控件有幾行，collum表示控件有幾列，width[]表示每個(gè)控件的寬度，height表示控件之間的上下距離，distance表示控件左右的距離

public void hide（）//隱藏控件函數(shù)

public void SetFocus（int i）//使控件第i行成為焦點(diǎn)函數(shù)

public void OutFocus（int i）//使控件第i行退出焦點(diǎn)函數(shù)

public void SetFocus（）//使列表顯示控件成為焦點(diǎn)函數(shù)

public void OutFocus（）//使列表顯示控件退出焦點(diǎn)函數(shù)

public void input（string str）//按鍵輸入函數(shù)，對(duì)“上鍵”和“下鍵”進(jìn)行響應(yīng)

public string[] GetValue（）//獲取控件參數(shù)值函數(shù)函數(shù)，獲取當(dāng)前成為焦點(diǎn)的控件參數(shù)值

public void SetValue（string[] str）//修改控件參數(shù)值函數(shù)，修改當(dāng)前成為焦點(diǎn)的控件參數(shù)值

public void Increase（string[] str）//增加列表項(xiàng)函數(shù)，將str增加到當(dāng)前控件參數(shù)表中

public void Decrease（）//減少列表項(xiàng)函數(shù)，刪除最后一項(xiàng)列表項(xiàng)

public void BringToFront（）//前置顯示函數(shù)，將控件在界面最頂層顯示

（4）對(duì)話框控件

對(duì)話框控件（MessageTIP）用于彈出提示信息，類屬性主要包括：彈出對(duì)話框的背景（pbox）、對(duì)話框的類型（tpType）、對(duì)話框的標(biāo)題（title）、提示消息的內(nèi)容（tip）、確認(rèn)鍵（OK）、取消鍵（CANCEL）、選項(xiàng)標(biāo)志（bOption）和顯示標(biāo)志（bShow）。類成員函數(shù)主要包括：初始化函數(shù)（MessageTIP（Form fm， int type））、彈出對(duì)話框函數(shù)（ShowIip（string strTitle， string strTip））、隱藏對(duì)話框函數(shù)（hideBox（））、置頂顯示函數(shù)（TopShow（））和按鍵響應(yīng)函數(shù)（input（string key）），能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)話框的彈出、消息顯示、按鈕選擇等功能。MessageTIP類主要代碼設(shè)計(jì)如下：

public class MessageTIP

{

private PictureBox pbox；//彈出對(duì)話框背景

private int tpType；//對(duì)話框的類型0，標(biāo)識(shí)YN，1標(biāo)識(shí)YY

private Label title；//對(duì)話框標(biāo)題

private Label tip；//提示消息的內(nèi)容

private Label OK；//確認(rèn)按鍵

private Label CANCEL；//取消按鍵

private bool bOption；//選項(xiàng)標(biāo)志，0標(biāo)識(shí)選擇確認(rèn)，1標(biāo)識(shí)選擇取消

private bool bShow；//標(biāo)識(shí)控件是否顯示

public MessageTIP（Form fm， int type）//初始化參數(shù)函數(shù)，根據(jù)對(duì)話框類型type確定顯示背景及顯示內(nèi)容

public void ShowIip（string strTitle， string strTip） //彈出對(duì)話框函數(shù)，顯示對(duì)話框背景、標(biāo)題strTitle及內(nèi)容strTip

public void hideBox（）//隱藏對(duì)話框

public void TopShow（）//置頂顯示對(duì)話框，將對(duì)話框在界面最前端顯示

public int input（string key）//按鍵響應(yīng)函數(shù)，對(duì)“左鍵”、“右鍵”、“確認(rèn)鍵”進(jìn)行響應(yīng)

}

（5）單選按鈕控件

單選按鈕控件（RadioBtnBox）在界面上顯示多個(gè)圓點(diǎn)代表的按鈕，只能選擇一個(gè)，選項(xiàng)之間互斥，類屬性主要包括：控件圖標(biāo)（pbox）、控件顯示標(biāo)志（Visible）和控件位置（Loaction）。類成員函數(shù)主要包括：初始化函數(shù)（RadioBtnBox （Form fm， Point pt））、置頂顯示函數(shù)（BringToFront（））、使控件成為焦點(diǎn)函數(shù)（SetFocus（））和使控件退出焦點(diǎn)函數(shù)（OutFocus（））。

public class RadioBtnBox

{

public RadioBtnBox （Form fm， Point pt）//初始化參數(shù)

private PictureBox pbox；//控件圖標(biāo)

public bool Visible//控件顯示標(biāo)志

public Point Loaction//控件位置

public void BringToFront（）//置頂顯示函數(shù)

public void SetFocus（）//使控件成為焦點(diǎn)函數(shù)

public void OutFocus（）//使控件退出焦點(diǎn)函數(shù)

}