操縱系統(tǒng)定制

　　操縱系統(tǒng)定制主要根據(jù)系統(tǒng)需要建立操縱系統(tǒng)平臺(tái)并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的配置。通過(guò)平臺(tái)裁剪工具Platform Builder（簡(jiǎn)稱(chēng)PB）完成。

　　設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)

　　WinCE的驅(qū)動(dòng)程序分為：本機(jī)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和流接口驅(qū)動(dòng)程序［5］。本機(jī)設(shè)備是指集成到目標(biāo)平臺(tái)的設(shè)備，其驅(qū)動(dòng)程序由原設(shè)備制造商（OEM）提供。流接口驅(qū)動(dòng)程序是指連接到WinCE平臺(tái)的外部設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，由用戶自行開(kāi)發(fā)。流接口驅(qū)動(dòng)程序把外部設(shè)備看作文件系統(tǒng)的特殊文件，通過(guò)文件讀取函數(shù)間接地訪問(wèn)外部設(shè)備。

　　嵌進(jìn)式圖像采集卡驅(qū)動(dòng)程序分為三部分：

　?。?） 內(nèi)核部分

　　實(shí)現(xiàn)中斷服務(wù)例程（ISR）。內(nèi)核函數(shù)實(shí)現(xiàn)了物理中斷號(hào)與邏輯中斷標(biāo)識(shí)之間的映射關(guān)系，并調(diào)用中斷服務(wù)例程，中斷服務(wù)例程在中斷發(fā)生后向內(nèi)核返回中斷邏輯標(biāo)識(shí)。

　?。?） 驅(qū)動(dòng)程序部分

　　實(shí)現(xiàn)WinCE 流接口驅(qū)動(dòng)模型所需要的文件操縱接口函數(shù)，包括：采集卡初始化、數(shù)據(jù)讀取和采集卡句柄封閉。

　?。?） 應(yīng)用程序部分

　　通過(guò)調(diào)用設(shè)備注冊(cè)函數(shù)將嵌進(jìn)式圖像采集卡中斷驅(qū)動(dòng)程序加載到系統(tǒng)內(nèi)存，并根據(jù)采集卡初始化參數(shù)設(shè)置修改WinCE系統(tǒng)注冊(cè)表文件。

　　應(yīng)用程序設(shè)計(jì)

　　鍵盤(pán)掃描模塊及串口通訊模塊單片機(jī)程序在單片機(jī)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境uVision2下用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)外，其余模塊均在EVC（Windows CE Embedded VisualC++）下開(kāi)發(fā)。

　　（1） 鍵盤(pán)掃描模塊

　　鍵盤(pán)掃描模塊主要實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)薄膜鍵盤(pán)的按鍵識(shí)別及鍵值顯示功能。薄膜鍵盤(pán)屬于行列式非編碼鍵盤(pán)，按鍵的識(shí)別通常采用逐行掃描查詢法實(shí)現(xiàn)。程序采用軟件延時(shí)的方法處理抖動(dòng)。鍵值顯示則通過(guò)單片機(jī)對(duì)液晶屏串行數(shù)據(jù)口編程實(shí)現(xiàn)。

　?。?） 串口通訊模塊

　　串口通訊模塊主要實(shí)現(xiàn)單板機(jī)與單片機(jī)之間的串行數(shù)據(jù)通訊功能。該模塊包括單板機(jī)串口通訊程序、單片機(jī)串口通訊程序、串口通訊協(xié)議三部分。

　　① 單板機(jī)串口通訊程序。由于WinCE不支持串口通訊控件的使用，所以EVC下的單板機(jī)串口通訊程序開(kāi)發(fā)只能通過(guò)調(diào)用文件操縱函數(shù)實(shí)現(xiàn)。

　　② 單片機(jī)串口通訊程序。單片機(jī)串口通訊程序設(shè)計(jì)必須根據(jù)通訊雙方約定設(shè)置串口工作方式及串口通訊波特率。

　　③ 串口通訊協(xié)議。串口數(shù)據(jù)包括：雙向通訊測(cè)試數(shù)據(jù)、下行指令數(shù)據(jù)、上行傳感數(shù)據(jù)，而傳感數(shù)據(jù)又劃分為：速度、加速度、位置、傾角等狀態(tài)信息。為了在串口通訊中正確分離和識(shí)別各種數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)各種數(shù)據(jù)添加相應(yīng)標(biāo)志字節(jié)的方法編制串口通訊協(xié)議。

　?。?） 視頻處理模塊

　　視頻處理模塊通過(guò)在EVC 下調(diào)用嵌進(jìn)式圖像采集卡驅(qū)動(dòng)函數(shù)實(shí)現(xiàn)視頻顯示與視頻控制功能。視頻顯示作為監(jiān)控系統(tǒng)子窗口嵌進(jìn)到軟件系統(tǒng)用戶界面。視頻顯示主要實(shí)現(xiàn)便攜式移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)所處環(huán)境信息的實(shí)時(shí)視頻顯示與更新。視頻控制主要實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻采集過(guò)程的控制，其中包括：視頻采集窗口尺寸設(shè)置、視頻源制式設(shè)置、視頻數(shù)據(jù)格式選擇及視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等。

　　WinCE不支持任何視頻加速驅(qū)動(dòng)程序和底層函數(shù)，所以無(wú)法直接調(diào)用DirectX 函數(shù)，則WinCE設(shè)備上動(dòng)態(tài)視頻的顯示與回放，必須開(kāi)發(fā)新的設(shè)備無(wú)關(guān)位圖（DIB）快速顯示函數(shù)。采用從DGdiObject類(lèi)派生的方法，使用CreateDIBSection函數(shù)創(chuàng)建DIB位圖，可以直接使用圖形設(shè)備接口（GDI）函數(shù)來(lái)操縱DIB 位圖，以有效進(jìn)步位圖顯示速度。

　?。?） 數(shù)字輿圖模塊

　　數(shù)字輿圖是地理信息系統(tǒng)（GIS）中的概念。數(shù)字輿圖模塊實(shí)現(xiàn)便攜式移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)所處地理環(huán)境信息的數(shù)字化顯示，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字輿圖放大、縮小、周游、查找等交互操縱功能。

　　數(shù)字輿圖模塊通過(guò)在EVC下嵌進(jìn)MapXMobile組件實(shí)現(xiàn)，并終極作為監(jiān)控系統(tǒng)子窗口集成到軟件系統(tǒng)用戶界面。MapX Mobile是基于對(duì)象鏈接嵌進(jìn)（OLE）技術(shù)的ActiveX控件，在EVC下設(shè)置該控件的屬性、方法及響應(yīng)事件即可實(shí)現(xiàn)輿圖顯示與操縱功能。

　　應(yīng)用程序通過(guò)MapX Mobile組件實(shí)現(xiàn)輿圖顯示與操縱，同時(shí)治理輿圖數(shù)據(jù)文件。并可以單獨(dú)在嵌進(jìn)式設(shè)備上運(yùn)行，也能和WinCE操縱系統(tǒng)兼容。MapX Mobile答應(yīng)用戶把輿圖數(shù)據(jù)帶到自身所在的任何位置，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)的GIS組件。

　?。?） 路徑規(guī)劃模塊

　　路徑規(guī)劃模塊實(shí)現(xiàn)基于數(shù)字輿圖的點(diǎn)到點(diǎn)全局路徑規(guī)劃功能。該模塊是在數(shù)字輿圖模塊查找交互操縱功能的基礎(chǔ)上運(yùn)用迪杰斯特拉（Dijkstra）算法實(shí)現(xiàn)最優(yōu)路徑搜索。操縱者在數(shù)字輿圖上選取起始點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)，程序通過(guò)Dijkstra算法搜索得出兩點(diǎn)之間可以通行的最優(yōu)路徑，并在數(shù)字輿圖上標(biāo)識(shí)該最優(yōu)路徑。

　　Dijkstra 算法是解決最短路徑題目的理論基礎(chǔ)。該算法適合于計(jì)算帶權(quán)有向圖中兩節(jié)點(diǎn)之間的最短路徑。將數(shù)字輿圖上的道路和地點(diǎn)抽象為有向圖的邊與節(jié)點(diǎn)，道路的長(zhǎng)度作為有向圖邊的權(quán)值，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字輿圖到帶權(quán)有向圖的抽象（見(jiàn)圖4）?！?/p>