交叉編譯MiniGUI - 嵌入式定位系統設計與軟件算法

2.1 交叉編譯MiniGUI

　　MiniGUI從結構層次上可以分為3層，最上層是APT層，中間層是MiniGUI核心，負責維護整個窗口系統的運行，最下層由2部分組成，即圖形抽象層(GAL)和輸人抽象層(IAL)。

　　為了使MiniGUI能夠在不同的目標平臺上運行，必須有針對相應平臺的交叉編譯環境。根據本文的設計選用S3C2410器件，則選擇交叉編譯環境Linux-ARM，選擇Mizi公司針對Samsung公司32位ARM核RISC微處理器S3C2410設計開發的工具鏈，這樣的配置環境使軟件和硬件具有更好的兼容性。具體交叉編譯的步驟如下：

　　1)修改configure文件。設置make環境變量CC、LD及AR等。

　　2)GAL(圖形引擎)和IAL(輸入引擎)接口的實現。在MiniGUI中，GAL和IAL是MinGUI的2個基礎設施，MiniGUI的高可靠度在很大程度上也是由于這2個接口提供了獨立于硬件的抽象能力。這2個接口的抽象類似于Linux內核中的虛擬文件系統。

　　在具體實現一個輸入引擎(IAL)時，其中最為關鍵的是事件處理函數wait_event()的實現，MiniGUl會不斷的調用該函數，來確定在輸入引擎上是否有輸入事件發生。這里需要特別注意的是，因為MiniGUI是通過select系統調用來實現進程間通信機制的，因此在實現lite版本輸入引擎的wait_event函數時，一定要通過select函數或與其等價的poll函數實現。與此同時，在實現目標板的觸摸屏驅動時，必須要實現對應file_operations結構中的poll函數指針。即使觸摸屏驅動未提供poll函數，也要在wait_event返回之前調用select，并傳遞相關參數。

　　Linux系統提供了一種基礎設施——FrameBuffer，通過這個設施Linux的圖形輸出有了統一的接口。由于MiniGUI可以通過FrameBuffer獲得統一的圖形引擎接口。

　　因此其適應性大大提高，也就很少需要再為MiniGUI編寫GAL驅動層。

　　3)依次運行configure、make和make install命令，完成MiniGUl的配置和編譯。

　　經過上述編譯過程，會將編譯好的MiniGUI庫文件安裝在/home/MiniGUI-lite目錄下。為了減小庫文件的大小，根據需要利用config-ure命令去掉MiniGUI中一些不需要的功能，同時利用交叉編譯工具鏈中的strip命令刪除MiniGUI函數庫中的符號信息和其他一些調試信息。

　　2.2 MiniGUI向S3C2410上的移植

　　在嵌入式系統開發過程中，編譯完MiniGUI和應用程序后，把MiniGUI庫和應用程序拷貝到為目標系統準備的文件系統目錄中，然后使用相關工具生成文件系統映像，下載到目標板上。

　　MiniGUI在運行時需要一個配置文件，用來配置MiniGUI運行所需要的環境參數。本設計中，將配置文件MiniGUI.cfg放到目標板的/etc目錄下。另外，MiniGUI使用framebuffer作為其輸入引擎，因此在編譯Linux內核時，選擇將framebuffer相關的功能編譯到內核中去。

　　3 繪制基于MiniGUI的電子地圖的算法

　　3.1 提取電子地圖數據的算法實現

　　由于GUI的程序和傳統單一流程的程序不太相同，因此通過簡單的循環獲取GPS數據的方式是不可取的。該系統通過多線程的循環提取數據，每組數據的提取與處理是在一個單線程中完成的，從而避免了數據和處理的復雜交互，能更好地體現實時性。

　　首先，對所采用的坐標系進行說明：假定有一個形狀為嚴格矩形的地圖，其像素坐標原點為(O，0)，地圖X軸方向上的寬度為W個像素點，Y軸方向上的高度為H個像素點，地圖上某點的坐標為(X，Y)，則定義該像素點的歸一化坐標為(x/W，y/H)。對于終端而言，其覆蓋的地理范圍相對于地球半徑來說幾乎可以看作無窮小，故可以認為電子地圖所對應的經緯度坐標在其覆蓋的區域內是線性變化的。有了這2個點的坐標數據后，當從GPS接收機讀取到經緯度坐標時，根據近似的線性映射關系，就可以算出該坐標在電子地圖上的歸一化坐標。這種映射關系，根據歐式幾何原理即式(1)和式(2)，由已知的2個點可以算出點A和點B的未知參數。