人机交互(Human Machine Interaction)指的是人与计算机之间的交互方式,以及计算机显示信息的布局,它是用户与计算机交互的媒介。人机交互技术对于软件系统越来越重要,它已成为现代软件研究的重要课题。图形用户界面(GUI,Graphical User Interface),作为人机交互技术的重要内容,以丰富的图形图像信息、直观的表达方式与用户交互。使用GUI系统作为人机界面的软件系统简洁、美观、方便好用,也更加人性化,目前已经大量应用在嵌入式工业控制领域。由于Linux系统的飞速发展和其开放源代码的原则,使其成为了嵌入式领域开发系统中主要使用的操作系统,在工业控制领域使用也非常广泛。虽然目前国内外已经针对嵌入式设备及嵌入式Linux系统设计了华丽界面支持的GUI平台,但由于工业控制领域对实时性的特殊要求且需要一些特殊功能,使这些GUI平台在速度和功能上不能满足工业控制领域的需求。随着硬件技术的发展,嵌入式环境中可用的资源已经非常丰富,这就要求所使用的GUI系统更加的高效和可靠。针对工业控制领域中对嵌入式GUI的特殊性能要求,本课题需要开发一种能够适合电脑绣花机等缝制设备智能控制系统的图形用户界面,以满足其上层软件的高效、快速开发。论文首先在深入分析了多种主流嵌入式GUI系统体系结构和实现原理的基础上,提出了一种支持多线程的嵌入式GUI系统(XiuGUI)的体系结构和设计原理。然后,对系统核心层中的图形模块、对象模块、事件模块和其他模块的设计思想和实现原理进行了详细描述,并创建了独立的图形函数库,简化了设备上下文结构,提出了窗口页面事件响应算法,并最终设计实现了XiuGUI原型。接着,为了使上层软件的开发工作更加高效、快速,定义了基于XiuGUI系统的软件开发模式。最后,展示了本文研究项目的实际成果。结果表明,XiuGUI系统能够很好的支持多线程,且具有良好的灵活性、可移植性和可伸缩性。