軍事指揮系統(tǒng)中VxWorks下漢字顯示技術(shù)
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1 VxWorks在軍事指揮系統(tǒng)中的應(yīng)用
所謂嵌入式系統(tǒng)，是指內(nèi)置到火控、戰(zhàn)車、飛機、導(dǎo)彈以及衛(wèi)星和艦船導(dǎo)航等各類武器系統(tǒng)和作戰(zhàn)平臺上的計算機系統(tǒng)。隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，尤其是計算機技術(shù)和微電子技術(shù)的快速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在軍事上得到了廣泛應(yīng)用。嵌入式計算機系統(tǒng)，最早出現(xiàn)在20世紀60年代武器控制中，后來用于軍事指揮控制和通信系統(tǒng)，所以軍事國防歷來就是嵌入式系統(tǒng)的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域。現(xiàn)在，各種武器控制(火炮控制、導(dǎo)彈控制、智能炸彈制導(dǎo)引爆裝置)、坦克、艦艇、轟炸機等，以及陸海空各種軍用電子裝備、現(xiàn)代化的軍事指揮系統(tǒng)等都可以看到嵌入式系統(tǒng)的影子。
在實時嵌入式操作系統(tǒng)中，VxWorks以其高可靠性和高實時性得到了廣泛的應(yīng)用。VxWorks是美國Wind River System公司(風(fēng)河公司，簡稱WRS公司)推出的一個實時操作系統(tǒng)。VxWorks是一個運行在目標機上的高性能、可裁剪的嵌入式實時操作系統(tǒng)，具有專門為實時嵌入式系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)的操作系統(tǒng)內(nèi)核，它包括了進程管理、存儲管理、設(shè)備管理、文件系統(tǒng)管理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及系統(tǒng)應(yīng)用等幾部分。
VxWorks在軍事指揮系統(tǒng)中應(yīng)用時，由于指揮系統(tǒng)對人機交互能力的要求較高，需要對武器參數(shù)、操作進程以及作戰(zhàn)指令等戰(zhàn)場信息進行顯示，因此迫切需要完成VxWorks下的中文顯示開發(fā)。軍事指揮系統(tǒng)中所顯示戰(zhàn)場信息如圖1所示。
2．1 WindML基本功能
WindML是由WindRiver公司提供的媒體庫，其UGL組件提供了顯示模式設(shè)置、標準輸入／輸出控制和點、線、面作圖等函數(shù)，以及對芯片、輸入／輸出設(shè)備、音頻／視頻、幀緩沖器等開放的應(yīng)用程序接口。
WindML的主要功能有二維圖形API、事件服務(wù)、區(qū)域和視窗管理、多媒體API和資源管理。其中，二維圖形API是最常用的部分，包括基本繪圖操作 (如畫線、矩形、橢圓、多邊形、點等)，選擇字體輸出文本、位圖管理、光標管理、批量繪圖操作、圖形上下文、色彩管理和雙緩沖等。事件服務(wù)程序用來處理輸入設(shè)備的輸入請求。它會把鍵盤、鼠標等輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為事件并加入應(yīng)用隊列；區(qū)域和視窗管理可以在界面上定義一個區(qū)域或多線程之間共享的窗口，以進行繪圖操作；多媒體APl支持NTSC，PAL，SECAM等視頻制式下DSP或混頻器兩種設(shè)備的音頻輸出，也支持JPEG圖形格式；資源管理器是指常規(guī)的 WindML資源(例如設(shè)備和事件隊列)、內(nèi)存管理和驅(qū)動器注冊等資源的建立、控制和刪除。
2．2 WindML字體驅(qū)動體系結(jié)構(gòu)
WindML字體驅(qū)動在WindML 2D API上提供了一個通用的抽象層，允許應(yīng)用程序通過一個通用2D字體API庫使用不同的字體引擎。通用2D字體API是提供給應(yīng)用程序使用字體API的公共接口。字體驅(qū)動不同于VxWorks中的其他驅(qū)動，它不允許執(zhí)行或使用任何圖形驅(qū)動接口以下的程序，也就是說它不直接訪問硬件，只訪問系統(tǒng)所使用的圖形驅(qū)動或間接通過UGL圖形驅(qū)動結(jié)構(gòu)來訪問硬件。這就允許字體驅(qū)動可以運行在任何圖形驅(qū)動之上，與字體引擎硬件無關(guān)。WindML字體驅(qū)動體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。
點陣漢字的顯示是利用WindML的圖形輸出功能來實現(xiàn)的。設(shè)計開發(fā)中利用WindML對位圖字符顯示和雙字節(jié)編碼的支持，按照WindML位圖字體文件的格式完成漢字點陣的轉(zhuǎn)換存儲，并使用WindML的雙字節(jié)顯示函數(shù)實現(xiàn)點陣獲取、點陣顯示，將漢字顯示出來。
WindML有很多字庫文件，原始安裝狀態(tài)下都是西文字庫文件，要在VxWorks系統(tǒng)中顯示中文漢字，解決方案是將西文字庫文件修改成為中文字庫文件，即設(shè)計一種類似西文字庫格式的C語言文件，文件中存儲雙字節(jié)的漢字編碼、點陣信息及字體的控制信息等。字庫文件經(jīng)過系統(tǒng)配置、編譯后生成點陣字庫文件目標代碼，點陣驅(qū)動程序從目標代碼中獲取點陣信息傳遞給應(yīng)用程序編程接口，應(yīng)用程序調(diào)用圖形顯示函數(shù)輸出漢字。WindML下漢字顯示處理過程如圖3所示。
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