基于WINDOWS CE的便攜式識(shí)字系統(tǒng)的開發(fā)

沈宏 高晶

摘 要：便攜式識(shí)字系統(tǒng)是針對(duì)學(xué)齡前兒童輔助學(xué)習(xí)而設(shè)計(jì)的一款識(shí)字軟件，安裝到目標(biāo)平臺(tái)ARM系列的Pocket PC上。用戶可以按照欄目分類自主選擇操作內(nèi)容，可以觀看精彩的動(dòng)畫、優(yōu)美的圖片、有意寓的故事，并且可以在線朗讀錄音、反復(fù)練習(xí)。本文闡述了在Windows CE平臺(tái)上完成這樣的便攜式識(shí)字軟件的設(shè)計(jì)過程。

關(guān)鍵詞：便攜式識(shí)字軟件 Windows CE平臺(tái) 軟件設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）03（a）-0006-01

文字是學(xué)齡前兒童主要的學(xué)習(xí)內(nèi)容之一，傳統(tǒng)的文字學(xué)習(xí)主要依靠識(shí)字卡、書本、黑板等，學(xué)習(xí)比較枯燥、學(xué)習(xí)成本比較高。在21世紀(jì)，在信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代，學(xué)習(xí)方式也發(fā)生了很大的變化。本文主要講述了利用Windows CE平臺(tái)開發(fā)的便攜式識(shí)字系統(tǒng)，為幼兒的識(shí)字學(xué)習(xí)提供了一套生動(dòng)的學(xué)習(xí)軟件。

在這套系統(tǒng)中，支持多種規(guī)模的音庫，滿足各類需求；支持合成語音的不同采樣率、比特率、格式輸出；支持動(dòng)態(tài)音頻參數(shù)規(guī)劃；支持流式文本輸入；支持進(jìn)度通知；支持同步回顯拼音輸出；全新架構(gòu)，具有高可靠的穩(wěn)定性。便攜式識(shí)字系統(tǒng)以獨(dú)立發(fā)布軟件的形式，用戶可以按照分類目錄自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，并通過反復(fù)錄制/播放用戶朗讀的語音來完測(cè)試。家長(zhǎng)也可以把每次的學(xué)習(xí)結(jié)果和體驗(yàn)心得記到記事錄中，可以隨時(shí)查閱記事錄，并切換到上一次的學(xué)習(xí)界面繼續(xù)學(xué)習(xí)。

1 Windows CE 嵌入式操作系統(tǒng)

Windows CE是微軟公司嵌入式、移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)的基礎(chǔ)，它是一個(gè)開放的、可升級(jí)的32位嵌入式操作系統(tǒng)，是基于掌上型電腦類的電子設(shè)備操作系統(tǒng)。WinCE.net是微軟公司將.net戰(zhàn)略推向移動(dòng)嵌入式領(lǐng)域的重要舉措，具有很多優(yōu)勢(shì)：可以模塊化開發(fā)，可以進(jìn)行個(gè)性定制；可以多硬件平臺(tái)支持和網(wǎng)絡(luò)、多媒體和多語言支持；有強(qiáng)大的開發(fā)工具；穩(wěn)健的實(shí)時(shí)性的支持，支持嵌套中斷、允許更高優(yōu)先級(jí)的中斷首先得到響應(yīng)，更好的線程響應(yīng)能力，更多的優(yōu)先級(jí)別，更強(qiáng)的對(duì)線程的控制能力。

2 便攜式識(shí)字系統(tǒng)

2.1 便攜式識(shí)字系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖（如圖1）

實(shí)現(xiàn)語音識(shí)別訓(xùn)練功能。用戶進(jìn)入主菜單頁面時(shí)，選擇語音識(shí)別界面，進(jìn)入后按照單元學(xué)習(xí)生字，并可以跟讀，系統(tǒng)錄音，回放，并觀看語音評(píng)分。在此功能中，還可以實(shí)現(xiàn)用戶的回顧學(xué)習(xí)記事。家長(zhǎng)可以根據(jù)幼兒的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行記錄，并可以瀏覽過去的記事內(nèi)容，修改日志的評(píng)語，刪除某一記事記錄或者清空所有記錄，可以直接跳轉(zhuǎn)到某一記錄所指向的學(xué)習(xí)界面，繼續(xù)未完成的學(xué)習(xí)。

2.2 應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)

2.2.1 系統(tǒng)顯示多窗口設(shè)計(jì)

Pocket PC平臺(tái)的界面有限，而且窗口沒有最小化圖標(biāo)，多視圖的轉(zhuǎn)換是一個(gè)棘手的問題。

在MFC工程中，程序的入口是CWinAPP的實(shí)例，這里取名為CALLE nglishAPP，由它生成框架類實(shí)例MainFrame以及文檔類實(shí)例CALLEng lishDoc。MainFrame下并列三個(gè)界面，分別是主界面MainView、回顧記事界面MemoView和幫助引導(dǎo)界面TutorialView。由CALLEnglishAPP來響應(yīng)用戶切換這三個(gè)界面的請(qǐng)求，動(dòng)態(tài)地構(gòu)造界面。

在MainFrame下生成包括主視圖在內(nèi)的4個(gè)一級(jí)視圖。這4個(gè)一級(jí)視圖間通過MainFrame的SwitchView函數(shù)控制切換，同時(shí)讓context參數(shù)保留各視圖上下文的信息，實(shí)現(xiàn)了多視圖與單一文檔的對(duì)應(yīng)。

一級(jí)視圖以下，統(tǒng)一使用了彈出式對(duì)話框CDialog類來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的視圖調(diào)用，對(duì)話框中直接實(shí)例化數(shù)據(jù)庫引擎，當(dāng)關(guān)閉對(duì)話框時(shí)要及時(shí)釋放這些實(shí)例對(duì)象所占用的內(nèi)存。

2.2.2 語音識(shí)別

使用包的封裝來完成語音識(shí)別，三個(gè)包分別用來訪問.dbf數(shù)據(jù)庫文件，訪問.dat實(shí)驗(yàn)室自定義語音集成文件，以及完成錄放音任務(wù)。

（1）DBEngine Package

自定義數(shù)據(jù)庫引擎包DBEngine有3個(gè)對(duì)象類和一個(gè)結(jié)構(gòu)體。DBTable用于訪問.dbf數(shù)據(jù)庫文件，將文件描述的表格字段信息存放到DBField結(jié)構(gòu)體中，搜索文件獲得的記錄數(shù)內(nèi)容存入界面類的一個(gè)字節(jié)塊RecordSet中；DBRecord可以對(duì)這個(gè)字節(jié)塊進(jìn)行操作，比如可以從中取出一個(gè)記錄、或一個(gè)記錄的某個(gè)字段信息等；DBProp是針對(duì)這個(gè)具體的字段信息的操作，比如可以取出其中的值。

（2）DatFile Package

DatFile包用于訪問物理內(nèi)存上的課件語音材料文件。CDatFile負(fù)責(zé)讀出.dat語音集成文件中指定順序號(hào)的句子語音數(shù)據(jù)，SampleWaveFile負(fù)責(zé)訪問用戶剛剛錄制完畢保存的采樣語音文件。

（3）WaveThread包封裝了兩個(gè)與波形音頻設(shè)備有關(guān)的用戶界面線程類。ThreadPlay專用來播放語音，ThreadRecord專用來錄制語音。

2.2.3 動(dòng)畫界面的設(shè)計(jì)

畫法：在制作Flash動(dòng)畫的源文件中獲取需要的場(chǎng)景圖片，在Windows CE應(yīng)用程序中對(duì)這些圖片加以組合和適時(shí)播放，達(dá)到動(dòng)畫效果。

（1）某一矩形區(qū)域只有一個(gè)動(dòng)畫動(dòng)作。這種情況比較簡(jiǎn)單，只要把圖片疊加即可。

（2）某一矩形區(qū)域涉及到多個(gè)動(dòng)畫動(dòng)作。如果是在程序中直接繪制的圖形，當(dāng)然可以利用圖層及透明位圖來實(shí)現(xiàn)多個(gè)動(dòng)畫動(dòng)作的疊加；但是現(xiàn)在用的是圖片，所以要把所有兩個(gè)動(dòng)畫動(dòng)作疊加可能的情況都截一幅圖。

在Windows CE平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)聲音、圖片、影片等多媒體文件的播放和顯示是一個(gè)循序漸進(jìn)的發(fā)展過程，經(jīng)歷了由底層設(shè)備接口函數(shù)調(diào)用到ActiveX控件的短期飛躍。本文簡(jiǎn)要描繪了一個(gè)英語學(xué)習(xí)軟件WinCE3.0版的整體模塊封裝設(shè)計(jì)思想，希望在生字學(xué)習(xí)過程中，這種便攜式的小型設(shè)備上的自主學(xué)習(xí)軟件能起到大的作用，成為學(xué)校教學(xué)的有益補(bǔ)充。

參考文獻(xiàn)

[1] Windows CE程序員指南[美].1版.微軟公司希望圖書創(chuàng)作室，1999，9.

[2] 維亞·卡拉姆切蒂.分布式系統(tǒng)中的自動(dòng)配置和運(yùn)行自適應(yīng)[J].方澤昌，譯.第九次IEEE高性能分布式計(jì)算研討會(huì)，2000，8.

[3] 杰夫·克萊默，杰夫·馬吉，莫里斯·斯羅曼，等.在REX中基于對(duì)象的分布式程序配置[J].IEEE軟件工程期刊，1992，3，7（2）：139-149.