嵌入式linux下的圖形化窗口qt的移植與研究

1、<p><b>　　嵌</b></p><p><b>　　入</b></p><p><b>　　式</b></p><p><b>　　Linux</b></p><p><b>　　課</b></p>&

2、lt;p><b>　　程</b></p><p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　計 </b></p><p>　　課題：嵌入式Linux下的圖形化窗口QT的移植與研究</p><p><b>　　姓名：</b></p>

3、;<p>　　專業(yè)班級：電子信息工程2班</p><p><b>　　學(xué)號：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師： </b></p><p><b>　　一．前言</b></p><p>　　隨著嵌入式的技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

4、應(yīng)用領(lǐng)域涉及無線、網(wǎng)絡(luò)、消費(fèi)娛樂、影像、汽車電子、安全應(yīng)用及存儲裝置。如今越來越多的嵌入式需要一個圖形用戶界面(GUI)，它是計算機(jī)與其使用者之間的對話接口，是嵌入式的重要組成部分。本文重要針對嵌入式開發(fā)平臺中Qt移植的過程進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究，并且通過一個控制嵌入式開發(fā)平臺的led數(shù)</p><p>　　碼燈的Qt應(yīng)用程序?qū)嵗齺碚f明移植和實現(xiàn)的過程。</p><p><b>　

5、　1．系統(tǒng)平臺組成</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計需要，本文目的是實現(xiàn)一個具有圖形接口</p><p>　　界面的嵌入式顯示終端，改系統(tǒng)使用嵌入式設(shè)計技術(shù)。</p><p>　　硬件上，采用基于Samsung$3C2410[1]CpU的目標(biāo)板；在</p><p>　　軟件上，選擇嵌入式Linux為操作系統(tǒng)。整個系統(tǒng)軟件由&l

6、t;/p><p>　　引導(dǎo)程序(ViVi公司的boot loader)、設(shè)備驅(qū)動(包括幀緩</p><p>　　存frame buffer)、嵌入式Linux內(nèi)核、文件系統(tǒng)(cramfs)、</p><p>　　基j：QT／Embedded L21和Qtopia的用戶圖形界面以及應(yīng)用程</p><p><b>　　序組成.</b&

7、gt;</p><p><b>　　2． Qt的移植</b></p><p>　　2．1開發(fā)環(huán)境的建立</p><p>　　本文采用的開發(fā)環(huán)境是Pc機(jī)+CygWin+arm-Linux-Qt。</p><p>　　2．1．1 Cygwin的建立</p><p>　　從網(wǎng)站http：／／WWw．cy

8、gwin．com上下載并安裝最新版本Cygwin，本文采用的是Cygwinl．5．1的版本。需要注意的是，Cygwin的安裝目錄必須位于硬盤的NTFS分區(qū)，否則會影響文件的屬性和權(quán)限操作。本文安裝Cygwin的路徑為F：＼cygwin。</p><p>　　2．1．2編譯器安裝</p><p>　　下載arm-linux-gcc-3．4．1．tar．bz2至1]／usr／local下，生成

9、的編譯工具會在目錄／usr／10cal／arm／3．4．i／bin下，然后修改／etc／profile文件，重新啟動Cygwin就可以直接運(yùn)行arm—l inux～gcc。</p><p>　　2．1．3 Lj nux的安裝</p><p>　　從官方網(wǎng)站fttp：／／www．1inux．org-F載linux安裝包，本文采用的inux-2．4．18版本。2．2安裝與建立0t桌面運(yùn)行環(huán)境&

10、lt;/p><p>　　從官方網(wǎng)站ftp：／／ftp．trolltech．com下載以下文件：</p><p>　　qt—xl l一2．3．2．tar．gz</p><p>　　qt—embedded一2．3．7．tar．bz2</p><p>　　tmake—1．1 1．tar．gz QTOPIA—free一1．7．0．tar．gz</p

11、><p>　　解壓這三個文件到／usr／local／gui／qt，設(shè)置環(huán)境變量：</p><p>　　export TMAKEDIR=</p><p>　　lusr／local／gui／qt／tmake／lib／qws／cygwin—a]mrg++</p><p>　　export QTDIR=</p><p>　?。痷s

12、r／local／gui／qt／qt—X1 I-2．3．2</p><p>　　export QTEDIR=</p><p>　?。痷sr／local／gui／qt／qt—embedded一2．3．7</p><p>　　export QPEDIR=</p><p>　　／usr／local／gui／qt／OTOPIA—free一1．7．0&l

13、t;/p><p>　　分別編譯上面的文件最后生成所需的編譯器moc．ere(定義用戶的信號和槽是所用)、uic．exe(Qt中的用戶界面編譯器)、tmaRe．exe(生成makefile文件)progen．exe(生成工程管理文件)和在開發(fā)平臺上運(yùn)行程序的所需的函數(shù)庫。</p><p>　　2．3制作帶0t的根文件系統(tǒng)(Root F．1e System)根文件系統(tǒng)是Linux系統(tǒng)的核心部分，包

14、含系統(tǒng)使用的軟件和庫，以及所有用來為用戶提供支持架構(gòu)和用戶使用的應(yīng)用軟件，并作為存儲數(shù)據(jù)讀／寫結(jié)果的區(qū)域。在Linux系統(tǒng)啟動時，首先完成內(nèi)核安裝及環(huán)境初始化，之后會尋找一個文件系統(tǒng)作為根文件系統(tǒng)，并</p><p>　　將其加載。嵌入式系統(tǒng)中通?？梢赃x擇的根文件系統(tǒng)有：ronfs、cramfs、ramfS、jffs2、ext2等。</p><p>　　文件系統(tǒng)包括以下目錄：／bin(應(yīng)用

15、程序存放目錄)／sbin(存放系統(tǒng)管理員服務(wù)程序)／1ib(存放程序運(yùn)行所需的動態(tài)庫)／proc(系統(tǒng)狀態(tài)文件目錄)／dev(驅(qū)動程序存放路徑)／etc(系統(tǒng)配置文件及用戶數(shù)據(jù)存放目錄)／mnt(用于設(shè)備安裝的目錄)／usr(用于存放用戶程序和配置文件的目錄)／qt(存放QTOPIA運(yùn)行文件)。使用燒寫工具mkcramfs將其專成一個映像文件。</p><p>　　2．4在9TOPIA中增加應(yīng)用程序</p&

16、gt;<p>　　QTOPIA是為基于Linux的PDA、智能電話和其他移動設(shè)備設(shè)計的一個全面的，可以用戶化的應(yīng)用程序平臺和用戶界面。當(dāng)編寫好QTOPIA應(yīng)用程序源文件(在本文中的源文件為led．cpp led．h main．cpp，存放路徑／home／led)安下面的命令就可以生成arm板子上跑的程序：</p><p>　　cd／home／l ed</p><p>　　pr

17、ogen—n led一0 led．pro</p><p>　　tmake hello．pro一0 makefi le</p><p><b>　　make</b></p><p>　　cp led／usr／10cal／root／qt／bin</p><p>　　然后在／usr／local／root／qt／apps／App

18、lications下</p><p>　　添力Hled．desktop(啟動后可以在屏幕上顯示led程序)，</p><p>　　最后用mkcramfs燒寫就可以了。</p><p>　　交叉編譯Qt/Embedded庫</p><p>　　當(dāng)有了ARM的linux編譯器后，就可以使用這個編譯器進(jìn)行交叉編譯Qt／Embedded庫的源代碼，從

19、而產(chǎn)生一個以ARM為目標(biāo)代碼的Qt／Embedded庫。具體過程如下：</p><p>　　(1)解壓0t，Embedded</p><p>　　在Linux命令模式下運(yùn)行如下命令：</p><p>　　#tar xfz qt—embedded-2．3．7．tar．gz</p><p>　　(2)配置Qt/Embedded的安裝</p&

20、gt;<p>　　#cd qt一2．3．7</p><p>　　#export QrfDIR=$PWD</p><p>　　#exportQTEDIR=$QTDIR</p><p>　　#．cp，配置文件所在路徑，/qconfig-local．h</p><p>　　/src/tools</p><p>

21、　　#make clean</p><p>　　#/cofigure –xplatform linux—arm—g++ 一</p><p>　　shared—debug</p><p>　　—qconfig local—qvfb—depths 4，8，16，32</p><p><b>　　#make</b></p

22、><p>　　Qt/Embedded的安裝選項有很多個，可以直接輸入“”來運(yùn)行配置。Qt／Embedded的安裝選項還允許自己定制一個配置文件，來有選擇的編譯Q忱，llbedded庫，這個安裝選項是“-qconfig—local”；當(dāng)指定這個選頊時，Qr/Embedded庫中安裝過程會尋找qt一2．3．7／src/tools，qconfig—local．h這個文件來編譯鏈接Qt/Embedded庫。在定制中添加了對觸

23、摸屏顯示的支持。</p><p>　　3．linux下的I ed的設(shè)備驅(qū)動程序的實現(xiàn)在Linux下，設(shè)備驅(qū)動程序可以看成Linux內(nèi)核與外部設(shè)備之間的接口。設(shè)備驅(qū)動程序向應(yīng)用程序屏蔽了硬件實現(xiàn)得應(yīng)用程序可以像操作普通文件一樣來操作外部設(shè)備，可以使用和操作文件中相同的、標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)調(diào)用接口函數(shù)來完成對硬件設(shè)備的打開、關(guān)閉、讀寫和i／o控制操作，而驅(qū)動程序的主要任務(wù)也就是要實現(xiàn)這些系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)。本系統(tǒng)平臺使用的嵌入式a

24、rmLinux系統(tǒng)在內(nèi)核主要功能上與Linux操作系統(tǒng)沒本質(zhì)區(qū)別，所以驅(qū)動程序要實現(xiàn)的任務(wù)也一樣，只要編譯時使用的編譯器、部分頭文件和庫文件等要涉及到具體處理器體系結(jié)構(gòu)，這些都可以在Makefile文件中具體指定。</p><p>　　LED一0N．ALL=OxOf點亮所有的led數(shù)碼生成窗體類的頭文件和實現(xiàn)文件</p><p>　　界面文件使用uic工具產(chǎn)生出窗體類的頭文件和實現(xiàn)文件，例

25、如hell0．ui節(jié)目文件產(chǎn)生hello窗體類的頭文件和實現(xiàn)文件，具體方法如下：</p><p>　　#cd qt一2．3．7／bin</p><p>　　#uic—o hello．h hello．ui</p><p>　　#uic—o hello．cpp—impl he1lo．h helIo．ui</p><p>　　這樣我們就得到hell

26、o窗體類的頭文件hello．h和實現(xiàn)文件hello_cppo接下來根據(jù)我們要實現(xiàn)的具體功能，在hello．cpp文件里添加相應(yīng)的代碼。</p><p>　　3．1編寫主函數(shù)main()</p><p>　　一個Qt／Embedded應(yīng)用程序應(yīng)該包含一個主函數(shù)，主函數(shù)所在的文件名是main．cpp。主函數(shù)是應(yīng)用程序執(zhí)行的入口點。</p><p><b>　　

27、3．2編輯工程文件</b></p><p>　　在工程文件中添加窗體類的頭文件、實現(xiàn)文件和主函數(shù)交件。</p><p>　　QT／Embedded</p><p>　　QT／Embedded是著名的QT庫開放商正在進(jìn)行的面向</p><p>　　嵌入式系統(tǒng)的QT版本。這個版本的主要特點是可移植性較</p><p

28、>　　好，許多基于QT的X Window程序可以非常方便地移植到嵌</p><p>　　入式版本。QT／Embedded采用兩種方式進(jìn)行發(fā)布：在GPL協(xié)</p><p>　　議下發(fā)布的free版與專門針對商業(yè)應(yīng)用的commercial版本。</p><p>　　如果你要在商業(yè)中使用這個庫，需要支付昂貴的授權(quán)費(fèi)用。Qt／Embedded是著名的Qt庫開發(fā)商的Tr

29、olltech公司開</p><p>　　發(fā)地觀向嵌入式系統(tǒng)的Qt版本。因為Qt是KDE等項目使用</p><p>　　的GUl支持庫，許多基于Qt的x window程序因此可以非常</p><p>　　方便地移植到Qt／Embedded上。Qt／Embedded同樣是Server／</p><p>　　client結(jié)構(gòu)。</p>

30、;<p>　　Qt／Embedded延續(xù)了Qt在X上的強(qiáng)大功能，在底層摒棄</p><p>　　了X lib，僅采用framebuffer作為底層圖形接口。同時，將外部</p><p>　　輸入設(shè)備抽象為keyboard和mouse輸入事件，底層接口支持</p><p>　　鍵盤、GPM鼠標(biāo)、觸摸屏以及用戶自定義的設(shè)備等。Qt／Em—</p>

31、;<p>　　bedded類庫完全采用c++封裝。豐富的控件資源和較好的</p><p>　　可移植性是Qt／Embedded是為優(yōu)秀的一方面。它的類庫接口</p><p>　　完全兼容于同版本的Qt—x11，使用X下的開發(fā)工具可以直</p><p>　　接開發(fā)基于Qt／Embedded的應(yīng)用程序QUI界面。</p><p>　

32、　與前兩種GUI系統(tǒng)不同的是，Qt／Embedded的底層圖形</p><p>　　引擎只能采用framebuffer。這就注定了它是針對高端嵌入式</p><p>　　圖形領(lǐng)域的應(yīng)用面設(shè)計的。但由于該庫的代碼追求面面俱到，</p><p>　　以增加它對多種硬件設(shè)備的支持，造成了其底層代碼比較凌</p><p>　　亂、各種補(bǔ)丁較多的問題。

33、</p><p>　　Qt／Embedded的結(jié)構(gòu)也過于復(fù)雜臃腫，很難進(jìn)行底層的</p><p><b>　　擴(kuò)充、定制和移植。</b></p><p>　　嵌入式GuI的系統(tǒng)架構(gòu)</p><p>　　1．1基于嵌入式Linux的GuI系統(tǒng)底層實現(xiàn)基礎(chǔ)一個能夠移植到多種硬件平臺上的嵌入式GUI系統(tǒng)，應(yīng)用至少抽象出兩類設(shè)備

34、：基于圖形顯示設(shè)備(如VGA卡)的圖</p><p>　　形抽象層GAL(Graphic Abstract Layer)，基于輸入設(shè)備(如鍵</p><p>　　盤，觸摸層等)的輸入抽象層IAL(Input Abstract Layer)，如圖1所示：</p><p>　　抽象層的概念類似Linux內(nèi)核虛擬文件系統(tǒng)的概念，定義了一組不依賴于任何特殊硬件的抽象接口，所

35、有頂層的圖形操作和輸入處理都建立在抽象接口上。GAL層完成系統(tǒng)對具體的顯示硬件設(shè)備的操作，極大程度上陷蔽各種不同硬件的技術(shù)實現(xiàn)細(xì)節(jié)，為系統(tǒng)程序開發(fā)人員提供統(tǒng)一的圖形編程</p><p>　　接口。IAL層則需要實現(xiàn)對于各類不同輸入設(shè)備的控制操作，提供統(tǒng)一的調(diào)用接口。GAL層與IAL層的設(shè)計概念，可以極大程度地提高嵌入式GUI的可移植性。而用于實現(xiàn)這一抽象接口的底層代碼稱為“圖形引擎”或“輸入引擎”，類似操作系統(tǒng)中

36、的驅(qū)動程序。這實際是一種面向?qū)ο蟮某绦蚪Y(jié)構(gòu)。越)I編程接口</p><p>　　嵌入式GUIGAL層¨L層設(shè)備抽象層圖形顯示設(shè)備輸入設(shè)備系統(tǒng)硬件</p><p>　　目前應(yīng)用于嵌入式Linux系統(tǒng)中比較成熟，功能也比較強(qiáng)大的GUI系統(tǒng)底層支持庫有SVGAlib、LibGGI、Xwindo、Frame buffer等。</p><p>　　1．2底層圖形發(fā)生

37、引擎的介紹</p><p>　　Linux圖形領(lǐng)域中常見的基礎(chǔ)設(shè)施，是因為這些系統(tǒng)(或者函數(shù)庫)一般作為其他高級圖形或者圖形應(yīng)用程序的基本函數(shù)庫。這些系統(tǒng)(或者函數(shù)庫)主要包括：sVGAlib、LibGGI、windo、Frame buffer等，詳述如下：</p><p>　　1．2．1 LibGGI</p><p>　　LibGGI試圖建立一個一般性的圖形接口，

38、而這個抽象接口連同樣關(guān)的輸入(鼠標(biāo)、鍵盤、游戲桿等)抽象接口一起，可以方便地運(yùn)行在X Windows、SVGALib、FrameBuffer等等之上。建立在“bGGI之上的應(yīng)用程序，不經(jīng)重新編譯，就可以在上述這些底層圖形接口上運(yùn)行。但是現(xiàn)在LibGGI的發(fā)展幾乎停滯。</p><p>　　1．2．2 SVGAlib</p><p>　　SVGAlibj是Linux系統(tǒng)中最早出現(xiàn)的非X圖形支

39、持庫。這個庫從最初對標(biāo)準(zhǔn)VGA兼容芯片的支持開始，一直發(fā)展到對老式SVGA芯片的支持對及對現(xiàn)今流行的高級視頻芯片支持。它為用戶提供了在控制臺上進(jìn)行圖形編程的接口，使用戶可以在PC兼容系統(tǒng)上方便地獲得支持。但該系統(tǒng)有如下不足：</p><p>　　1)接口雜亂。SVGALib從初的Vgalib發(fā)展而來，保留下了老系統(tǒng)許多接口，而些接口卻不能良好地迎合新顯示芯片的圖形能力。</p><p>　

40、　2)未能較好地隱藏硬件細(xì)節(jié)。許多操作不能自動使用顯示芯片的加速能力支持。</p><p>　　3)可移植性差。SVGALib目前只能運(yùn)行在x86平臺上，對其他平臺的支持較差。</p><p>　　4)發(fā)展緩慢，sVGALib作為一個老的圖形支持庫，目前的應(yīng)用范圍越來越尤其在Linux內(nèi)核增加了Frame Buffer驅(qū)動支持之后，有逐漸被其他圖形庫替代的跡象。</p>&l

41、t;p>　　5)對應(yīng)用的支持能力較差。SVGALib作為一個圖形庫對高級圖形功能的支持，比如直線和曲線等，不能令人滿意。1．2．3 Frame BufferFrame Buffer是出現(xiàn)在</p><p>　　2．2xx內(nèi)核中的一種驅(qū)動程序接口，將顯示設(shè)備抽象為幀緩沖區(qū)．可以將它看成顯示內(nèi)存的一個映像，將其映射到進(jìn)程地址空間之后，就可以直接進(jìn)行讀寫</p><p>　　操作，而寫操作

42、可以立即反應(yīng)在屏幕上．Frame Buffer設(shè)備還提供了若干ioctl命令，通過這些命令，可以獲得顯示設(shè)備一些固定信息(如顯示內(nèi)存大小)與顯示模式相關(guān)的可變信息(如分辨率、象素結(jié)構(gòu)、每掃描線的字節(jié)寬度)、當(dāng)前內(nèi)核支持的加速顯示卡的類型(通過固定信息得到，這種類型通常是和特</p><p>　　定顯示芯片相關(guān)的)，以及偽彩色模式下的調(diào)色信息等。但Frame Buffer只是一個提供顯示內(nèi)存和顯示芯片寄存器從物理內(nèi)

43、存映射到進(jìn)程地址空間中的設(shè)備。所以，對于應(yīng)用程序而言，如果希望在Frame Buffer之上進(jìn)行圖形編程，還需</p><p>　　要完成其他許多工作。</p><p><b>　　2</b></p><p>　　現(xiàn)有嵌入式GUI的敘述</p><p>　　在Linux之上進(jìn)行(實時)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的廠商，一般選擇如下幾

44、種GUI系統(tǒng)：緊縮的X Window系統(tǒng)、MiniGUI、MicroWindows、QT／Embedded等。</p><p>　　2．1緊縮的x Window系統(tǒng)</p><p>　　X Window是Linux以及其他類UNIX系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)GUI．</p><p>　　x window系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的客戶／服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，具有可擴(kuò)展性好、可移植性好等優(yōu)點；但該系統(tǒng)的

45、龐大、累贅和低效率。為了獲得應(yīng)用程序的可移植性，許多廠家都試圖通過對XWindow系統(tǒng)的緊縮開發(fā)，使之能夠在嵌入式系統(tǒng)上運(yùn)行。國</p><p>　　外已經(jīng)開發(fā)出了大小約為800K的X服務(wù)器。這對西方國家來說基本能夠滿足嵌入式系統(tǒng)的需求了。但該系統(tǒng)的源代碼尚不開放，從而很難進(jìn)行本地化開發(fā)。</p><p>　　2．2 MicrOWindOws</p><p>　　M

46、icroWindows是一個開放源碼的項目，目前由美國一家公司在主持開發(fā)．該項目的開發(fā)非?；钴S，國內(nèi)也有人參與了其中的開發(fā)，并編寫了GB2312等字符集的支持．該項目的主要特色在于提供了比較完善的圖形功能，包括一些高級的功</p><p>　　能，比如Alpha混合，三維支持，TrueType字體支持等．但作為一個窗口系統(tǒng)，該項目提供的窗口處理功能還需要進(jìn)一步完善，比如控件或構(gòu)件的實現(xiàn)還很不完備，鍵盤和鼠標(biāo)等驅(qū)動

47、還很不完善．</p><p>　　2．3 QT／Embedded</p><p>　　QT／Embedded是著名的QT庫開放商正在進(jìn)行的面向嵌入式系統(tǒng)的QT版本。這個版本的主要特點是可移植性較好，許多基于QT的X Window程序可以非常方便地移植到嵌入式版本。QT／Embedded采用兩種方式進(jìn)行發(fā)布：在GPL協(xié)議下發(fā)布的free版與專門針對商業(yè)應(yīng)用的commercial版本。如果你要

48、在商業(yè)中使用這個庫，需要支付昂貴的授權(quán)費(fèi)用。</p><p>　　2．4 MiniGUI簡介</p><p>　　MiniGUI是一種面向嵌入式系統(tǒng)或者實時系統(tǒng)的圖形用戶界面支持系統(tǒng)。它主要運(yùn)行于Linux控制臺，實際也可以運(yùn)行一種具有POSIX線程支持的POSIX兼容系統(tǒng)上。MiniGUI同時也是國內(nèi)最早出現(xiàn)的幾個自由軟件項目之一。MiniGUI為了得到最大的效率，采用基于線程的多窗口機(jī)

49、制。這種結(jié)構(gòu)對數(shù)控系統(tǒng)這樣任務(wù)單一、實時要求高的系統(tǒng)來講，是最佳解決方案。但如果系統(tǒng)中運(yùn)行的任務(wù)并不是單一的，就有可能因為一個任務(wù)的失效而影響其他任務(wù)。因此，提高GuI系統(tǒng)的健</p><p>　　壯性就成為另一個亟待解決的問題。</p><p>　　3每個系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)點及特色</p><p>　　3．1 三種嵌入式GUI系統(tǒng)的分析與比較</p><

50、;p>　　3．1-1 Microwindows</p><p>　　Wicrowindows是一個典型的基于Server／Client體系結(jié)構(gòu)的GUI系統(tǒng)，基本分為</p><p>　　三層，如圖2所示．最底去是面向圖形顯示和鍵盤、鼠標(biāo)或觸摸屏的驅(qū)動程序；</p><p>　　中間層提供底層硬件的抽象接口，并進(jìn)行窗口管理}最高層分別提供兼容于x</p&g

51、t;<p>　　Window和ECMA APIW(Win32子集)的API。</p><p>　　Nallo—X API ECMA APIW </p><p><b>　　窗口管理</b></p><p><b>　　硬件設(shè)備層</b></p><p><b>　　顯

52、示硬件輸入設(shè)備</b></p><p>　　其中使用Nano—x接口聽API與X接口兼容，但是該接口沒有提供窗口管理，如窗口移動和窗口剪切等高級功能，系統(tǒng)中需要首先啟動nano—X的Server程序nanoxserver和窗口管理程序nanowm．用戶程序連接nano—X的Server獲得自</p><p>　　身的窗口繪制操作．使用ECMAAPIW編寫的應(yīng)用程序無需nanox

53、—server和nanowm，可直接運(yùn)行。Microwindows提供了相對完善的圖形功能和一些高級</p><p>　　的特性，如Alpha混合、三維支持和TrueType字體支持．該統(tǒng)為了提高運(yùn)行速度，也改進(jìn)了基于socket套接字的X實現(xiàn)模式，采用了基于消息機(jī)制的server／Client傳輸機(jī)制．Mi—crowindows也有一些通用的窗口控件，但其圖形引擎存在許多問題，具體如下：</p>

54、<p>　　無任何硬件加速能力，</p><p>　　*圖形引擎中存在許多低效算法，如在圓弧函數(shù)的逐點</p><p><b>　　判斷剪切的問題。</b></p><p>　　2003年Microwindows推出版本O．90后，該項目的發(fā)展</p><p><b>　　開始陷于停滯狀態(tài)。</

55、b></p><p>　　三種嵌入式GUI的比較與分析</p><p>　　比較上述幾個嵌入式GUI系統(tǒng)，可以知道目前比較成熟</p><p>　　同時得到最多開發(fā)人員認(rèn)可的有QT／Embedded、MiniGUI、</p><p>　　MicroWimdows等。MiniGUI和Microwimdows均為自由軟</p>

56、<p>　　件，前者遵循LGPL條款，后者遵循MPL條款。這兩個系統(tǒng)的</p><p>　　技術(shù)路線也有所不同。MiniGUI的策略是首先建立在比較成</p><p>　　熟的圖形引擎之上，比如SVGALib和LibGGI，開發(fā)的重點在</p><p>　　于窗口系統(tǒng)、圖形接口之上；MicroWimdows目前的開發(fā)重點</p><p

57、>　　則在底層的圖形引擎之上，窗口系統(tǒng)和圖形接口方面的功能</p><p>　　比較欠缺。例如MiniGUI有一套用來支持多字符集和多編碼</p><p>　　的函數(shù)接口，可以支持各種常見的字符集，包括GB、BIG5、U—</p><p>　　NICODE等，而MicroWimdows在多字符的支持上尚沒有統(tǒng)</p><p>　　一接口

58、。QT／Embedded系統(tǒng)則是針對高性能手持設(shè)備和移動</p><p>　　設(shè)備設(shè)計，對系統(tǒng)的各種要素要求很高，也是目前商業(yè)化應(yīng)用</p><p>　　最多的一款商業(yè)收費(fèi)嵌入式GUI系統(tǒng)。</p><p>　　1inux下的led的設(shè)備驅(qū)動程序的實現(xiàn)</p><p>　　在Linux下，設(shè)備驅(qū)動程序可以看成Linux內(nèi)核與外部設(shè)備之間的接口

59、。設(shè)備驅(qū)動程序向應(yīng)用程序屏蔽了硬件實現(xiàn)了的細(xì)節(jié)，使得應(yīng)用程序可以像操作普通文件一樣來操作外部設(shè)備，可以使用和操作文件中相同的、標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)調(diào)用接口函數(shù)來完成對硬件設(shè)備的打開、關(guān)閉、讀寫和i／o控制操作，而驅(qū)動程序的主要任務(wù)也就是要實現(xiàn)這些系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)。本系統(tǒng)平臺使用的嵌入式armLinux系統(tǒng)在內(nèi)核主要功能上與Linux操作系統(tǒng)沒本質(zhì)區(qū)別，所以驅(qū)動程序要實現(xiàn)的任務(wù)也一樣，只要編譯時使用的編譯器、部分頭文件和庫文件等要涉及到具體處理器體系結(jié)

60、構(gòu)，這些都可以在Makefile文件中具體指定。LED一0N．ALL=OxOf點亮所有的led數(shù)碼燈</p><p>　　LED—OFF—ALL=Ox00熄滅所有的led數(shù)碼燈，其中，LEDl、LED2、LED3、LED4分別接$3C2410的r／oC3GPF4、GPF5、GPF6、GPF7可以通過讀寫GPF I／O來控制L叻數(shù)碼燈的狀態(tài)。外部硬件電路圖如圖3所示。</p><p>　　圈

61、3 LED幻硬件電路圈對于led數(shù)碼燈，其驅(qū)動程序中需要提供基本的I／O</p><p>　　操作接口函數(shù)open、read、write、close的實現(xiàn)，本文中的led數(shù)碼燈的亮滅是通過write函數(shù)來實現(xiàn)的。</p><p>　　3．2應(yīng)用程序的實現(xiàn)</p><p>　　為了控制led數(shù)碼燈需要在應(yīng)用程序中加載一下的</p><p>&l

62、t;b>　　頭文件：</b></p><p>　　#include<sys／stat．h></p><p>　　#include<sys／types．h></p><p>　　#include<fcntl．h></p><p>　　本文中設(shè)計的qt[3J程序通過四個led數(shù)碼燈來模擬開發(fā)板

63、上的led數(shù)碼燈的顯示模式，非常贏觀的實現(xiàn)了led數(shù)碼燈的顯示過程，可以以跑馬燈的形式顯示，還可以單個控制數(shù)碼燈的顯示控制led數(shù)碼燈程序?qū)崿F(xiàn)過程，打開led設(shè)備，led在</p><p>　　系統(tǒng)中對應(yīng)的設(shè)備文件為／dev／led／O，采用系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)led—fd=open(。／dev／led／O。，o RDwR)，led—fd是設(shè)備打開后返回的文件描述符(打開錯誤</p><p>　　

64、返回-I)，以后的系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)就可使用它來對設(shè)備文件進(jìn)行操作了。接著，利用write(1ed-fd，&val，1)函數(shù)向GPIO寫控制字。</p><p>　　(3)uic(user interface compiler)</p><p>　　uic是從xML文件生成代碼的用戶界面編譯器，用來將file．ui文件生成file．h和6le．cpp文件(命令如：uic—o file．h

65、 nle．ui uic_0 file．cppfile．ui)，但生成的這兩個文件不是標(biāo)準(zhǔn)的純C++代碼，通常稱為Qt的c++擴(kuò)展，因為Qt的對象間運(yùn)用了信號和插槽的通信機(jī)制，在文件中用Q_oBjECT宏來標(biāo)識。</p><p>　　(4)moc(元對象編譯器)</p><p>　　moc用來解析一個c++文件中的類聲明并且生成初始化對象的c++代碼，moc在讀取c++源文件，如果發(fā)現(xiàn)其中一

66、個或多個類的聲明中含有Q_0BJEcT宏，就給出這個使用Q—OBJECT宏的類生成另外一個包含元對象代碼的c++元文件；元對象代碼對信號插槽機(jī)制、運(yùn)行時的類型信息和動態(tài)屬性系統(tǒng)是需要的。</p><p>　　2．3 Qt／Embedded支持觸摸屏顯示</p><p>　　Qr／Embedded 2．x系列中，觸摸屏設(shè)備和鍵盤設(shè)備需要根據(jù)具體的驅(qū)動程序接口中Qt/ErIlbedded中設(shè)備

67、實現(xiàn)對應(yīng)的設(shè)備操作類。其中</p><p>　　對應(yīng)于鼠標(biāo)類設(shè)備的實現(xiàn)位于”以erne】／qwsnlouse-qws．cpp中。</p><p>　　在文件qwsmouse_qws．cpp中添加對觸摸</p><p>　　屏的支持。具體修改如下：</p><p><b>　　(</b></p><p&

68、gt;　　1)定義和Linux內(nèi)核文件driver／input，tsdev．c中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)t8一event相一致的TS_EvENT數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，定義如下：</p><p>　　#if defined(Q711_QwSjPAQ)</p><p>　　typedef stmct{</p><p>　　short pressure；</p><p>&l

69、t;b>　　short x：</b></p><p><b>　　short y；</b></p><p>　　shon miHi8ec8：</p><p>　　J rI's—EVENT；</p><p>　　(2)修改校準(zhǔn)文件的位置</p><p>　　在函數(shù)void

70、OCalibratedM0useHandleE：</p><p>　　writeCalibration()和</p><p>　　void QC礎(chǔ)bratedMouseHandleE：</p><p>　　readcalibration()中修改如下：</p><p>　　Qstring calFik=“Am∥pointercal”；<

71、/p><p>　　(3)對打開的設(shè)備文件進(jìn)行修改</p><p>　　在函數(shù)QTPanelHandlerPrivate：：</p><p>　　Q即anelHandlerPrivate中，修改如下：</p><p>　　mouseFD =open (“陽e以npu伉sO”，</p><p>　　O—RDONLY O—NDE

72、LAY)；</p><p>　　(4)由于內(nèi)核Ts_EVENT結(jié)構(gòu)中，當(dāng)觸摸屏</p><p>　　按下時對pressure的設(shè)置為l，因此在void</p><p>　　OTPanelHandlerPrivate：：readMouseData()函數(shù)中</p><p><b>　　把</b></p>&l

73、t;p>　　if (data 一>pressure >2</p><p>　　QT_QWS-TP—PRESSUREJHRESHOLD)</p><p><b>　　修改為：</b></p><p>　　i“data一>pressure)</p><p>　　2．4移植Qt／Enlbedded庫&l

74、t;/p><p>　　在ARM板的根文件系統(tǒng)的tmp目錄下創(chuàng)</p><p>　　建新目錄qt，在qt目錄下創(chuàng)建新目錄lib。把交</p><p>　　叉編譯后生成的Qt／EIllbedded庫拷貝到ARM</p><p>　　板上的根文件系統(tǒng)下的／tmp，qt／lib目錄下。在使</p><p>　　用QT庫之前要設(shè)置環(huán)

75、境變量。命令如下：</p><p>　　#e。pon QTDIR=_／tmp／qt</p><p>　　≠圯xpon LD—uBRARY—PATH=$QTDIR／lib：$LD—UBRARY—-PⅣI’H</p><p>　　這樣Ot／Enlbedded應(yīng)用程序就可以在</p><p>　　ARM板上移植了。3 O泥mbedded應(yīng)用程序的開

76、發(fā)開發(fā)一個Qt應(yīng)用程序的流程如下</p><p>　　3．1生成一個工程文件(．pr0文件)</p><p>　　一個應(yīng)用通常對應(yīng)一個工程文件，生成一個工程文件，并對它做一些簡單的編輯，然后使用一個專門的工具(例如tmake)處理這個工程文件，就可以生成一個Make6le文件。產(chǎn)生一個工程文件的其中一個方法是使用pmgen命令(progen程可以在tmake的安裝路徑下找到)。下面是使用p

77、mgen產(chǎn)生一個名為</p><p>　　hello的工程文件的命令：progen—t app^—o hello，pro產(chǎn)生的hello．pm工程文件并不完整，開發(fā)者還需手動往里添加工程所包含的頭文件，源文</p><p><b>　　件等信息。</b></p><p><b>　　3．2新建一個窗體</b></p&

78、gt;<p>　　在qt一2．3．2的安裝路徑的bin目錄下運(yùn)行“．，desigller”命令，就啟動了一個Qt圖形編輯器。點擊編輯器的“new”菜單，彈出了一個“new</p><p>　　F0rm”對話框，在這個對話框里我們選擇“widget”，然后點擊“0K”按鈕，這樣我們就新建了一個窗體：接著，我們可以對這個窗體進(jìn)行設(shè)</p><p>　　置。設(shè)置完成后，將其保存為h

79、ello，ui文件，這個文件就是pmject窗體的界面存儲文件。</p><p>　　3．3生成窗體類的頭文件和實現(xiàn)文件</p><p>　　界面文件使用uic工具產(chǎn)生出窗體類的頭文件和實現(xiàn)文件，例如hell0．ui節(jié)目文件產(chǎn)生hello窗體類的頭文件和實現(xiàn)文件，具體方法如</p><p><b>　　下：</b></p><

80、;p>　　#cd qt一2．3．7／bin</p><p>　　#uic—o hello．h hello．ui</p><p>　　#uic—o hello．cpp—impl h￡1lo．h helIo．ui</p><p>　　這樣我們就得到hello窗體類的頭文件</p><p>　　hello．h和實現(xiàn)文件hello_cppo接下

81、來根據(jù)我們要實現(xiàn)的具體功能，在hello．cpp文件里添加相應(yīng)的代碼。</p><p>　　3．4編寫主函數(shù)main()</p><p>　　一個Ot／Embedded應(yīng)用程序應(yīng)該包含一個主函數(shù)，主函數(shù)所在的文件名是main．cpp。主函數(shù)是應(yīng)用程序執(zhí)行的入口點。</p><p><b>　　3．5編輯工程文件</b></p>&

82、lt;p>　　在工程文件中添加窗體類的頭文件、實現(xiàn)文件和主函數(shù)交件。</p><p>　　3．6生成Mal(e6le文件</p><p>　　編譯器是根據(jù)Makefile文件內(nèi)容來進(jìn)行編譯的，所以需要生成Makefile文件。Ot提供的tmake工具可以幫助我們從一個工程文件(．砸。文件)中產(chǎn)生Makefile文件。從工程文件生成一個Make6le文件的具體做法如下：把環(huán)境變量卵MA

83、KEPATH所指的目錄設(shè)置為arm編譯器的配置目錄，把當(dāng)前QTDIR環(huán)境變量指向QtEmbedded的安裝路徑，這樣就可以使用tmake來生成Makefile文件。</p><p>　　#export TMAKEPATH-／tmake安裝路徑，</p><p>　　qws／linux—a瑚一g++</p><p>　　#export QTDIR?/qt一2．3．7&