近年来，人机界面的可重构设计成为国内外研究的热点。本文提出基于图形中间件的嵌入式人机界面设计的思想，研究异构系统（硬件和操作系统）实现通用图形服务的方法，为上层应用程序提供一致的功能特性，以提高人机界面系统的独立性和扩展性。本文设计了具有良好层次结构的人机界面图形中间件，以此构建合理的人机界面系统，从而为嵌入式监控软件提供统一的解决方案。首先，在一定理论和实验的基础上，研究了工控系统中异构平台下图形中间件的软件架构。接下来，分析了图形中间件分层结构中各层的工作内容并解决了复杂的细节实现问题。然后，设计和实现了基于图形中间件的人机界面系统。最后，在人机界面系统上开发了状态监测系统专用控件。论文主要研究成果如下：1.提出了人机界面图形中间件的分层体系结构。介绍了各层的设计思想和工作内容，给出关键的数据结构、接口函数和宏定义。解决了在不同嵌入式设备上的图形显示问题，多输入设备问题，多线程消息处理和安全通信问题，多窗口的屏幕管理问题，支持高级绘图函数和丰富的图元控件。2.设计和实现了基于图形中间件的人机界面系统。该系统包括人机界面引擎系统和图形软件设计平台，代替传统的PC组态和嵌入式组态软件，利用XML和XSLT技术自动生成人机界面应用软件源程序。3.扩展了人机界面系统应用层控件API，用于实时数据显示。使用部分刷新和双缓冲，保证了曲线连续动态显示性能。