C语言嵌入式系统编程修炼之五:键盘操作
处理功能键
功能键的问题在于,用户界面并非固定的,用户功能键的选择将使屏幕画面处于不同的显示状态下。例如,主画面如图1:
当用户在设置XX上按下Enter键之后,画面就切换到了设置XX的界面,如图2:
程序如何判断用户处于哪一画面,并在该画面的程序状态下调用对应的功能键处理函数,而且保证良好的结构,是一个值得思考的问题。
让我们来看看WIN32编程中用到的"窗口"概念,当消息(message)被发送给不同窗口的时候,该窗口的消息处理函数(是一个callback函数)最终被调用,而在该窗口的消息处理函数中,又根据消息的类型调用了该窗口中的对应处理函数。通过这种方式,WIN32有效的组织了不同的窗口,并处理不同窗口情况下的消息。
我们从中学习到的就是:
(1)将不同的画面类比为WIN32中不同的窗口,将窗口中的各种元素(菜单、按钮等)包含在窗口之中;
(2)给各个画面提供一个功能键"消息"处理函数,该函数接收按键信息为参数;
(3)在各画面的功能键"消息"处理函数中,判断按键类型和当前焦点元素,并调用对应元素的按键处理函数。
用户输入数字时是一位一位输入的,每一位的输入都对应着屏幕上的一个显示位置(x坐标,y坐标)。此外,程序还需要记录该位置输入的值,所以有效组织用户数字输入的最佳方式是定义一个结构体,将坐标和数值捆绑在一起:
那么接收用户输入就可以定义一个结构体数组,用数组中的各位组成一个完整的数字:
将数字每一位输入的坐标和输入值捆绑后,在数字键处理函数中就可以较有结构的组织程序,使程序显得很紧凑。
整理用户输入
继续第2节的例子,在第2节的onNumKey函数中,只是获取了数字的每一位,因而我们需要将其转化为有效数据,譬如要转化为有效的XXX数据,其方法是:
反之,我们也可能需要在屏幕上显示那些有效的数据位,因为我们也需要能够反向转化:
当然在上面的例子中,因为数据是2进制的,用power函数不是很好的选择,直接用"<< >>"移位操作效率更高,我们仅是为了说明问题的方便。试想,如果用户输入是十进制的,power函数或许是唯一的选择了。
总结
本篇给出了键盘操作所涉及的各个方面:功能键处理、数字键处理及用户输入整理,基本上提供了一个全套的按键处理方案。对于功能键处理方法,将LCD屏幕与Windows窗口进行类比,提出了较新颖地解决屏幕、键盘繁杂交互问题的方案。
计算机学的许多知识都具有相通性,因而,不断追赶时髦技术而忽略基本功的做法是徒劳无意的。我们最多需要"精通"三种语言(精通,一个在如今的求职简历里泛滥成灾的词语),最佳拍档是汇编、C、C++(或JAVA),很显然,如果你"精通"了这三种语言,其它语言你应该是可以很快"熟悉"的,否则你就没有"精通"它们。
功能键的问题在于,用户界面并非固定的,用户功能键的选择将使屏幕画面处于不同的显示状态下。例如,主画面如图1:
![]() 图1 主画面 |
当用户在设置XX上按下Enter键之后,画面就切换到了设置XX的界面,如图2:
![]() 图2 切换到设置XX画面 |
程序如何判断用户处于哪一画面,并在该画面的程序状态下调用对应的功能键处理函数,而且保证良好的结构,是一个值得思考的问题。
让我们来看看WIN32编程中用到的"窗口"概念,当消息(message)被发送给不同窗口的时候,该窗口的消息处理函数(是一个callback函数)最终被调用,而在该窗口的消息处理函数中,又根据消息的类型调用了该窗口中的对应处理函数。通过这种方式,WIN32有效的组织了不同的窗口,并处理不同窗口情况下的消息。
我们从中学习到的就是:
(1)将不同的画面类比为WIN32中不同的窗口,将窗口中的各种元素(菜单、按钮等)包含在窗口之中;
(2)给各个画面提供一个功能键"消息"处理函数,该函数接收按键信息为参数;
(3)在各画面的功能键"消息"处理函数中,判断按键类型和当前焦点元素,并调用对应元素的按键处理函数。
/* 将窗口元素、消息处理函数封装在窗口中 */ struct windows { BYTE currentFocus; ELEMENT element[ELEMENT_NUM]; void (*messageFun) (BYTE keyValue); … }; /* 消息处理函数 */ void messageFunction(BYTE keyValue) { BYTE i = 0; /* 获得焦点元素 */ while ( (element [i].ID!= currentFocus)&& (i < ELEMENT_NUM) ) { i++; } /* "消息映射" */ if(i < ELEMENT_NUM) { switch(keyValue) { case OK: element[i].OnOk(); break; … } } } |
在窗口的消息处理函数中调用相应元素按键函数的过程类似于"消息映射",这是我们从WIN32编程中学习到的。编程到了一个境界,很多东西都是相通的了。其它地方的思想可以拿过来为我所用,是为编程中的"拿来主义"。
在这个例子中,如果我们还想玩得更大一点,我们可以借鉴MFC中处理MESSAGE_MAP的方法,我们也可以学习MFC定义几个精妙的宏来实现"消息映射"。
用户输入数字时是一位一位输入的,每一位的输入都对应着屏幕上的一个显示位置(x坐标,y坐标)。此外,程序还需要记录该位置输入的值,所以有效组织用户数字输入的最佳方式是定义一个结构体,将坐标和数值捆绑在一起:
/* 用户数字输入结构体 */ typedef struct tagInputNum { BYTE byNum; /* 接收用户输入赋值 */ BYTE xPos; /* 数字输入在屏幕上的显示位置x坐标 */ BYTE yPos; /* 数字输入在屏幕上的显示位置y坐标 */ }InputNum, *LPInputNum; |
那么接收用户输入就可以定义一个结构体数组,用数组中的各位组成一个完整的数字:
InputNum inputElement[NUM_LENGTH]; /* 接收用户数字输入的数组 */ /* 数字按键处理函数 */ extern void onNumKey(BYTE num) { if(num==0|| num==1) /* 只接收二进制输入 */ { /* 在屏幕上显示用户输入 */ DrawText(inputElement[currentElementInputPlace].xPos, inputElement[currentElementInputPlace].yPos, "%1d", num); /* 将输入赋值给数组元素 */ inputElement[currentElementInputPlace].byNum = num; /* 焦点及光标右移 */ moveToRight(); } } |
将数字每一位输入的坐标和输入值捆绑后,在数字键处理函数中就可以较有结构的组织程序,使程序显得很紧凑。
整理用户输入
继续第2节的例子,在第2节的onNumKey函数中,只是获取了数字的每一位,因而我们需要将其转化为有效数据,譬如要转化为有效的XXX数据,其方法是:
/* 从2进制数据位转化为有效数据:XXX */ void convertToXXX() { BYTE i; XXX = 0; for (i = 0; i < NUM_LENGTH; i++) { XXX += inputElement[i].byNum*power(2, NUM_LENGTH - i - 1); } } |
反之,我们也可能需要在屏幕上显示那些有效的数据位,因为我们也需要能够反向转化:
/* 从有效数据转化为2进制数据位:XXX */ void convertFromXXX() { BYTE i; XXX = 0; for (i = 0; i < NUM_LENGTH; i++) { inputElement[i].byNum = XXX / power(2, NUM_LENGTH - i - 1) % 2; } } |
当然在上面的例子中,因为数据是2进制的,用power函数不是很好的选择,直接用"<< >>"移位操作效率更高,我们仅是为了说明问题的方便。试想,如果用户输入是十进制的,power函数或许是唯一的选择了。
总结
本篇给出了键盘操作所涉及的各个方面:功能键处理、数字键处理及用户输入整理,基本上提供了一个全套的按键处理方案。对于功能键处理方法,将LCD屏幕与Windows窗口进行类比,提出了较新颖地解决屏幕、键盘繁杂交互问题的方案。
计算机学的许多知识都具有相通性,因而,不断追赶时髦技术而忽略基本功的做法是徒劳无意的。我们最多需要"精通"三种语言(精通,一个在如今的求职简历里泛滥成灾的词语),最佳拍档是汇编、C、C++(或JAVA),很显然,如果你"精通"了这三种语言,其它语言你应该是可以很快"熟悉"的,否则你就没有"精通"它们。