空管系统中键盘快捷功能的研究与实现

白红利

中国电子科技集团公司第二十八研究所 江苏 210007

0 引言

在空管系统当中管制员对人机界面的操作要求形象、简洁、实用，在界面设计中，键盘的快捷键功能可以很好的满足管制这方面的需求。当前空管系统的操作系统主要有UNIX、LINUX等几种，最常用的是UNIX系统，包括引进的雷神系统、马丁系统、THALES系统、TELEPHONICS系统、SkyLine系统使用的都是Solaris UNIX系统。LINUX操作系统在空管系统的应用也在逐步增加当中，而不同的操作系统对键盘快捷功能的开发都会产生影响。因此，设计一种在多个平台公用的键盘快捷功能的应用就很有必要。

1 键盘快捷功能使用的现状

现有国内外空管系统在键盘快捷功能方面各有不同。

雷神系统使用定制键盘，功能快捷键包括双排键盘支持，且键盘支持二级菜单、三级菜单键盘功能。因为雷神系统使用的鼠标是轨迹球，定位没有鼠标方便，所以主要依赖键盘的快捷功能。

马丁系统使用的是普通键盘，在功能设置使用人机界面代替，在管制操作和命令输入时依赖键盘。

TELEPHONICS系统使用的硬件平台是 SUN公司的工作站，配置的是 SUN键盘，与普通键盘存在差异。该系统主要依赖鼠标操作，键盘只提供文本输入功能，涉及键盘快捷功能少。

THALES系统使用定制键盘，比普通键盘多六个键，使用的是定制的键盘驱动。管制操作必须依赖键盘和鼠标配合操作才能完成功能。因此THALES系统在使用时不能脱离键盘的操作。

国产系统主要采用通用键盘，键盘快捷按照用户需求设置，有各地的风格。

2 键盘事件的加载

目前空管系统中，在UNIX平台上的人机界面是基于Xt开发的应用程序。Xt开发的应用程序是由事件驱动进行的，需要给目标组件注册回调函数或者给目标组件注册动作函数，执行用户定义的函数功能。注册回调函数一般用XtAddCallbacks将做好的功能函数注册到目标组件上，但注册回调函数局限于目标组件本身支持的特定的组件事件，不能满足键盘快捷功能，如果采用注册动作函数，则可以定义事件类型和修饰，实现键盘的快捷功能。

注册动作函数首先定义翻译表和动作函数，翻译表是一个对象元资源的值，指出当某一事件或者一系列事件发生时调用什么动作函数，它是一个由多个翻译项组成的字符串，翻译项把一个事件序列映射为一个或多个动作函数名，由于翻译表是一个字符串，所以 Xt需要将它转换成为自己的内部形式。翻译表的第一行可以有三种指令，它告诉转换函数如何处理现有的翻译表，三个指令是：＃replace、＃augment和＃override。＃replace指示用当前的翻译表代替旧的翻译表。＃augment是合并新旧两个翻译表，当如何处理同时出现在两个翻译表中的事件时旧的翻译项优先。＃override也是合并新旧两个翻译表，当如何处理同时出现在两个翻译表中的事件时新的翻译项优先。

翻译项的语法：

<修饰词表><事件>[，<事件>…]<记数>[<细节>]：<动作函数名>(<参数>)[<动作函数名>…]每个翻译表项中至少有一个<事件>，一个冒号分隔符和至少一个<动作函数名>。翻译项语法格式可以应用到资源文件、程序定义中。表1列出主要使用的键盘修饰状态。

表1 翻译表中使用的修饰词

在翻译项中还可以使用几种对事件起修饰作用的符号，表2列出修饰符号。

表2 修饰符号

翻译项中事件可以用实际名字描述，也可以使用缩写描述。表3列出与键盘快捷功能有关的事件类型。

表3 键盘事件类型

Xt没有专门提供事件缩写描述键盘哪个键按下或释放，但可以使用翻译项中<细节>描述键盘事件，键符号用来描述键盘事件<细节>，在系统头文件中定义。

3 分析多种键盘事件加载方法

键盘事件加载可以根据使用资源文件和程序控制分成四种。

使用资源文件和编程配合加载：

(1) 一类键盘符号使用一个函数接口；

(2) 一个键盘键使用一个函数接口。

完全程序控制：

(3) 所有键盘键使用一个函数接口；

(4) 一个键盘键使用一个函数接口。

3.1 使用资源文件和编程配合加载键盘事件方法

(1) 定义一个函数接口方法

在资源文件中配置：

在程序中定义3个函数：onekey()，shiftkey()，Cakey()。要在定义的函数中区分点击的键盘是哪个键。可以使用键值区分，也可以使用键符值区分。

定义的函数需要4个参数，例如：onekey(widget，event，string，cardinal)。

使用键值区分方法：在定义的函数参数中使用 event参数。Event参数是XKeyEvent结构，该结构中的keycode可以区分事件驱动的键盘键。

使用键符值区分方法：使用函数参数 event参数和XlookupKeysym函数获取驱动键盘事件的键盘键的键符值。

(2) 定义多个函数接口方法

在资源文件中配置

在程序中定义多个函数，在定义的函数中不需要区分点击的键盘是哪个键。关键字后必须是系统定义的字符。

3.2 完全程序控制加载键盘事件方法

(1) 定义一个函数接口方法

在需要加载键盘事件的组建上加载：

应用程序对翻译表进行解析，解析过程由资源类型转换函数完成：

为目标组件增加翻译表项：

XtAppAddActions(app，keypress，XtNumber(keypress))；

4 键盘事件加载的区别

当程序区别键盘键时在不同的平台或环境时需要特定处理。因为在不同的平台和环境表现出不同的键值，在表 4列表显示。

表4 键盘键值的比较

在不同的系统中keycode是不同的，根据不同的keycode处理快捷事件。因此这种键盘事件处理具有局限性，是针对固定的操作系统。

键符值在不同的平台表现相同，表5举例列出键盘对应的键符值。

表5 键盘键符值对应关系

在所有系统平台上键符值是固定的。可以使用不同的系统版本。

键盘加载最终目的是键盘事件尽可能少或不依赖平台和环境，增加程序的可移植性和适应性。在资源文件中设置目标对象的翻译表资源，与设置其他资源类似，但是一旦资源文件中翻译表或被删除或发生错误，应用程序就不能使用，导致程序无法运行。上一节讨论的键盘快捷加载方法特点如下：

(1) 使用资源文件和程序定义单个函数入口方法：必须依赖资源文件，单个函数入口决定了程序需要控制键盘事件的分支；

(2) 使用资源文件和程序定义多个函数入口方法：必须依赖资源文件，多个函数入口需要增加代码，不需要区分键盘键。但是配置灵活；

(3) 完全程序控制定义单个函数入口方法：单个函数入口决定了程序需要控制键盘事件的分支；

(4) 完全程序控制定义多个函数入口方法：函数入口决定了程序需要控制键盘事件不需要区分键盘键，需要增加部分代码。

在区分键盘键时就要选择使用键符值的方法区分，可以解决操作系统和软件环境的变化。

5 结论

空管自动化系统在正式运行后，基本不会调整键盘的快捷键操作功能，但随着系统的硬件和操作系统版本的升级，会出现键盘键值不一致的情况，从而引起界面软件版本的不同。本文提供的键盘快捷功能的实现方法，解决了键盘键值的不同引起的界面软件版本不一致的情况，该技术在现有国产空管自动化系统中得到了很好的应用。

[1]张倪,莫斌.Motif与图形用户界面开发工具.清华大学出版社.1995.

[2]张军.现代空中交通管理.北京航空航天大学出版社.2005.