- 基于P89C51RD2可定制、廉价的人机交互界面设计

下面介绍具体实现步骤。

（1）屏幕项的横向双向循环链表构建

因从PC机下载到人机界面的定制界面信息是按如下格式保存在预定Flash中的（其中，各屏之间以SCREEN_END字符常量为分界），故在构建项的横向双向链表时，先从预定的位置逐一读取项的信息并填充到项的结构中，最后插入到双向链表中。

格式说明：STA代表起始符、END代表结束符、L代表本帧数据的字节长度、x／y／LinkNo／SreenNo／Item_ID／Select／type见data_t结构中的说明。

①文本项格式：STA+L+x，y，LinkNo，ScreenNo，Item_ID，Select，type（1），string（文本内容）+END。

②整型、浮点项：STA+L+x，y，LinkNo，ScreenNo，Item_ID，Select，type（2／3）+END。

③枚举项：STA+L+x，y，LinkNo，ScreenNo，Item_ID，Select，type（4），count（枚举项数），string1（字符串1），string2（字符串2），…，+END。

相关函数：int add_item_node（link_t pNode，data_te）；把项节点插入到横向双向链表中。

（2）链接屏的单向循环链表构建

遍历已生成的各屏的双向链表，为各屏的项建立链接关系，进而构成一个链表网络。

相关函数：int create_net（link_t head）；遍历各屏的双向链表，建立链表网络。

3.2 应用程序设计

应用程序负责完成按键的扫描及处理、界面的显示、与控制系统的通信。

由系统的流程框图可知，构建好链表网络后就进入应用程序阶段，即系统进入正常运行状态。通过系统中设定当前屏指针、当前项指针及已构建的链表网络等来实现人机交互界面的操作。

3.2.1 人机界面与控制系统的通信格式

格式说明：STA代表起始符，END代表结束符，type代表类型。

（1）人机界面→控制系统

①索取变量信息：STA+type（1）+Item_ID（项的ID）+END

②按键：STA+type（2）+按键个数+键值1（，键值2，…）十Item_ID（项的ID）+END

说明：通信格式②中的Item_ID可以为0。

当为0时，表示当前无选中项或功能按键。

（2）控制系统→人机界面

①返回变量信息：STA+type（1）+Item_ID（项的ID）+content（内容）+END

②按键确认：STA+type（2）+END

③按键确认并返回修改后的变量信息：STA+type（3）+content（内容）+END

3.2.2 界面的显示

通过遍历当前屏幕的横向双向循环链表来逐一显示屏幕项。其中对各类项的处理如下：

①当屏幕项是文本时，直接读取并显示。

②当屏幕项为整型、浮点时，通过向控制系统索取其值并显示。

③当屏幕项为枚举时，通过向控制系统索取其值，再按值读取对应的字符串并显示。

3.2.3 按键的处理

所有的按键都先发送到控制系统，并等待其确认。存在如下按键类型及相应的处理：

①当为功能键时，直接发送给控制系统，人机界面不做进一步处理。

②当为上、下键时，如果当前屏幕有选中项且是可变项时（如整型、浮点等），则接收处理后的信息并显示。

③当为左、右键时，如有可选项，则进行当前屏的屏幕项选择或切换（通过操作横向双向循环链表来实现）。

④当为确定键时，如果当前屏幕有选中项，则启用该项的功能（通过发送该键值及项的ID给控制系统）。

⑤当为换屏键时，如果当前屏幕有选中项并且此项有链接，则进入该项的链接屏幕；如果没有选中项且屏幕的首项有链接，则进入此链接屏幕（通过操作链接屏的单向循环链表来实现）。

结 语

从数据结构的角度出发，综合利用PC机、P89C51RD2的IAP等功能，并结合控制系统，巧妙地设计出一种通用型可定制的人机交互界面。使用这种人机交互界面，无论是新产品的开发还是产品的更新升级，都可以减少开发的工作量，缩短开发的时间，为产品赢得宝贵的上市时间，从而可以增强企业的竞争力，因此该系统具有十分广阔的市场前景。

本设计创新点：

①使用P89C51RD2的IAP功能把定制好的界面信息存储于Flash中，实现界面信息的更新。

②基于数据结构，提出了一种通过创建链表网络来实现对定制好的界面进行动态组织，进而实现界面的可定制功能。该功能使人机交互界面的设计更加快捷，进而减少开发的工作量，缩短开发的时间。