基于 Linux 嵌入式操作系統(tǒng)的圖形化界面 河南工業(yè)大學(xué)

1、河南工業(yè)大學(xué)論文題目：基于Linux嵌入式操作系統(tǒng)的圖形化界面的研究和實現(xiàn)學(xué)院：信息科學(xué)與工程學(xué)院班級：電科1304姓名：學(xué)號：2013160304指導(dǎo)老師姓名：王金峰摘要：隨著通訊技術(shù)的發(fā)展和3G網(wǎng)絡(luò)的推廣，用戶對手機(jī)的要求不在只是簡單的語音、收發(fā)短信等基本功能，手機(jī)辦公、手機(jī)娛樂等功能受到人們的青睞。PDA(PersonalDigitalAssistant)正是在這種背景下產(chǎn)生，并且發(fā)展壯大，它不僅集成了傳統(tǒng)手機(jī)的基本功能，同時兼容了筆記本電腦的諸多功能，真正滿足了用戶需求。PDA市場潛力巨大，是個人終端技術(shù)的發(fā)展趨勢。本文以嵌入式的PDA為研究對象，論述了基于嵌入式Linux和Qt/Em

2、bedded的圖形界面終端的設(shè)計與實現(xiàn)，最終搭建了適用于PDA的個性化人機(jī)交互系統(tǒng)。論文的主要內(nèi)容包括：通過對當(dāng)前流行的幾種嵌入式處理器、嵌入式操作系統(tǒng)、GUI圖形支持系統(tǒng)優(yōu)缺點的討論，結(jié)合設(shè)備特點選擇了以ARM9核心的S3C2410為本系統(tǒng)的硬件平臺，2.4.18內(nèi)核Linux和Qt為本系統(tǒng)的軟件平臺。建立硬件開發(fā)平臺，對S3C2410處理器、以及外圍接口部件進(jìn)行了分析介紹，講述了它們的結(jié)構(gòu)及功能；對Linux系統(tǒng)的內(nèi)核和文件系統(tǒng)作了深入研究。詳細(xì)分析了Linux系統(tǒng)bootloader的功能以及它的編譯與移植；Linux內(nèi)核的剪切、編譯和移植；Linux文件系統(tǒng)的制作、編譯與移植,為系統(tǒng)開

3、發(fā)搭建了軟件平臺。在對Qt/Embedded系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，分別建立了Qt在PC機(jī)上的開發(fā)調(diào)試環(huán)境和Qt在cygwin上的編譯移植環(huán)境。在PC機(jī)Qt開發(fā)環(huán)境下，開發(fā)了幾個基于Qt/E的具有友好界面的應(yīng)用軟件。利用這幾個程序構(gòu)建了自己的圖形化界面系統(tǒng)，在cygwin上經(jīng)過編譯移植進(jìn)目標(biāo)板，運行穩(wěn)定。驗證了Linux+Qt/Embedded+C+開發(fā)環(huán)境的有效性。最后，開發(fā)的成果為一套精美高效，可觸摸式的人機(jī)交互系統(tǒng)，它具有可移植性好、操作簡單和易于二次開發(fā)等特性。關(guān)鍵字：PDA嵌入式處理器嵌入式LinuxQt/Embedded人機(jī)交互系統(tǒng)S3C2410、引言嵌入式系統(tǒng)概述國際電氣和電子工程師協(xié)

4、會（IEEE）定義嵌入式系統(tǒng)為：“用于控制、監(jiān)視或者輔助設(shè)備、機(jī)器或者車間運行的裝置（AnEmbeddedsystemisthedevicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants）”。通常來說，嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等有嚴(yán)格要求的專用計算機(jī)系統(tǒng)。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶應(yīng)用程序四部分組成，用于實現(xiàn)對其它設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。嵌入式系統(tǒng)有如下特點：（1）專用性強(qiáng)

5、為特定應(yīng)用設(shè)計，專用于特定的任務(wù)，軟硬件可裁剪，滿足對象系統(tǒng)要求的最基本軟硬件配置。（2）可靠性高代碼固化、存放在存儲器芯片或處理器的內(nèi)部存儲器件中。（3）功耗低、體積小、集成度高、成本低系統(tǒng)的硬件和軟件都進(jìn)行高效設(shè)計，在保證穩(wěn)定、安全、可靠基礎(chǔ)上量體裁衣，去除冗余，用較少的軟硬件資源實現(xiàn)較高的性能。嵌入式人機(jī)交互系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀人機(jī)交互是研究人、計算機(jī)之間相互作用的技術(shù)。界面是人與計算機(jī)之間交換信息的媒介和對話接口，是計算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分。人機(jī)交互的發(fā)展從人去適應(yīng)計算機(jī)逐步過渡到計算機(jī)不斷地適應(yīng)人，演變過程共經(jīng)歷了以下幾個階段：（1）早期的手工作業(yè)階段，用戶（程序設(shè)計員）采用手工操作和依賴

6、機(jī)器（二進(jìn)制代碼）的方法在計算機(jī)上執(zhí)行操作。（2）作業(yè)控制語言及交互命令語言階段，采用批處理作業(yè)語言及交互命令語言與計算機(jī)交流，需要記憶大量命令，熟悉鍵盤輸入方式。（3）多通道的智能人機(jī)交互階段，涵蓋了用戶表達(dá)意圖、執(zhí)行動作或感知反饋的各種信息交互，如言語、手勢、觸覺等方面。多通道人機(jī)界面是基于視線跟蹤、語音識別、手勢輸入、感覺反饋等的新交互技術(shù)，實現(xiàn)科學(xué)計算可視化、虛擬現(xiàn)實等，這些技術(shù)對計算機(jī)系統(tǒng)性能提出了更高的要求。它允許用戶利用多個交互通道以并行、非精確方式與計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行交互，旨在提高人機(jī)交互的自然性和高效性。嵌入式人機(jī)交互系統(tǒng)的發(fā)展趨勢當(dāng)今信息時代，使得嵌入式產(chǎn)品獲得了巨大的發(fā)展契機(jī)

7、，為嵌入式市場展現(xiàn)了美好的前景，同時也對嵌入式研發(fā)提出了新的挑戰(zhàn)。（1）網(wǎng)絡(luò)化要求隨著因特網(wǎng)技術(shù)的成熟，未來嵌入式設(shè)備為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，必然要求硬件上提供各種網(wǎng)絡(luò)通信接口，軟件方面系統(tǒng)內(nèi)核要支持網(wǎng)絡(luò)模塊，實現(xiàn)隨時隨地上網(wǎng)。（2）精簡系統(tǒng)內(nèi)核設(shè)計者應(yīng)盡量精簡系統(tǒng)內(nèi)核，只保留和系統(tǒng)功能緊密相關(guān)的軟硬件，利用最低的資源實現(xiàn)最適當(dāng)?shù)墓δ?。?）提供友好的多媒體人機(jī)界面嵌入式設(shè)備能與用戶親密接觸，最重要的因素就是它能提供非常友好的用戶界面。本課題研究意義嵌入式系統(tǒng)因其體積小、可靠性高、功能強(qiáng)等優(yōu)勢，已滲透到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、教育、國防、科研以及日常生活等各個領(lǐng)域，對各行各業(yè)的技術(shù)改造、產(chǎn)品更新?lián)Q代、提高生產(chǎn)率

8、等方面起到了極其重要的作用。同時，嵌入式Linux操作系統(tǒng)以其開放源代碼、易于開發(fā)、功能強(qiáng)大、穩(wěn)定、成本低等優(yōu)勢迅速躋身于主流嵌入式操作系統(tǒng)?；谇度胧絃inux操作系統(tǒng)的研究和應(yīng)用具有巨大的學(xué)術(shù)和商業(yè)價值。相對于桌面系統(tǒng)，人機(jī)交互技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)中的研究還處于初級階段。嵌入式系統(tǒng)的終端產(chǎn)品在系統(tǒng)簡潔、美觀、方便好用，人性化設(shè)計等方面較桌面系統(tǒng)還有巨大差距，因此越來越多的人投入到嵌入式GUI的的開發(fā)當(dāng)中。本課題正是探索如何在S3C2410處理器(ARM9)上搭建和移植嵌入式Linux操作系統(tǒng)并在移植好的操作系統(tǒng)上實現(xiàn)GUI,同時實現(xiàn)基于Qt/Embedded的應(yīng)用軟件的開發(fā)，最后構(gòu)造一個完整的

9、PDA圖形化系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)開發(fā)硬件平臺構(gòu)建硬件系統(tǒng)設(shè)計方案一個應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計都是面向產(chǎn)品的,以產(chǎn)品需求來定制系統(tǒng)?？偟膩碚f,在系統(tǒng)硬件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)當(dāng)遵守一定的標(biāo)準(zhǔn),具體標(biāo)準(zhǔn)包括：先要綜合了解系統(tǒng)各方面需求,在分析之后確定合適的解決方案,提出硬件的體系結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)外圍各功能模塊的實現(xiàn)。充分利用當(dāng)前比較成熟的技術(shù)方案,這樣可以保證電路設(shè)計的正確性和可靠性,并且可以大大縮短系統(tǒng)的設(shè)計時間。硬件系統(tǒng)采用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計,還應(yīng)盡量選擇典型的電路功能模塊。因為硬件升級比軟件升級相對復(fù)雜,所以硬件系統(tǒng)體系架構(gòu)應(yīng)該盡量使用開放模式,采用通用平臺設(shè)計,以降低成本和減小開發(fā)周期,也便于將來對系統(tǒng)的改進(jìn)與升

10、級。嵌入式系統(tǒng)一般采用軟硬件一體化的解決方案,在硬件設(shè)計同時進(jìn)行軟件開發(fā),硬件的方案要根據(jù)軟件的可行性進(jìn)行考慮,而軟件的設(shè)計也要根據(jù)硬件的性能進(jìn)行考慮,這樣在具體實現(xiàn)時,整個系統(tǒng)就可以不斷的進(jìn)行分析與改進(jìn),能夠使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)化。系統(tǒng)需求分析本系統(tǒng)提供了一種嵌入式PDA多種應(yīng)用軟件的功能。友好的人機(jī)交互接口組成系統(tǒng)的控制面板,方便用戶的操作。網(wǎng)絡(luò)通信和mp3解碼播放等應(yīng)用的實現(xiàn)使系統(tǒng)除了必需具有人機(jī)交互的控制功能外,還應(yīng)該具有豐富的通訊、網(wǎng)絡(luò)接口和強(qiáng)大的mp3解碼功能。具體需求如下：宿主機(jī)與目標(biāo)板的交互接口，包括UART通用串口、JTAG燒寫接口等；LCD模塊及觸摸屏；必須實現(xiàn)通用的以太網(wǎng)Eth

11、ernet接口，用來實現(xiàn)目標(biāo)機(jī)的遠(yuǎn)程登錄和訪問;強(qiáng)大的處理器解碼性能和可靠的音頻控制器，實現(xiàn)mp3歌曲文件實時播放；必須具有足夠的存儲器空間，用來存儲系統(tǒng)鏡像和音視頻文件。硬件平臺本設(shè)計使用Samsung公司S3C2410處理器的S3EB2410開發(fā)板作為硬件開發(fā)平臺，用它進(jìn)行ARM技術(shù)評估以及嵌入式Linux系統(tǒng)設(shè)計。平臺采用開放式架構(gòu)設(shè)計，便于根據(jù)應(yīng)用需要，進(jìn)行各種功能擴(kuò)展。其硬件框圖如下圖所示：IRDUARIDLL1KTInipo罰口1SFIKiHTShl-MnhlxnACAID:iELCARDCHJ3RMT町龜維口LCDraLUSJCKYST/iLuUlsIUSBtoiceu空乩口IN

12、Ill?n!i1li5haihicCFirS3CSII.0di麗wnrrUSBI：口ATMH-CDILAJiH2Mi-IMHylcKAzikrnciI血I址盍帽KSHLTEJwrit-|1-:UMByfeI理還IUXELJS2ra?JT-WiFCJWEEFCSRT(1)內(nèi)核工作電壓為1.8V、存儲器供電電壓3.3V、外部I/O設(shè)備供電電壓3.3V；(2)使用外部12MHz晶振，CPU內(nèi)部倍頻至200MHz；(3)LCD接口，最大可支持4K色STN和256色TFT；(4)4路PWM；(5)3通道的UART串口接口；雙USB2.0接口，實現(xiàn)與U盤、硬盤、鍵盤等從設(shè)備的通訊，一通道USBDEVICE

13、；(7)TSP觸摸屏控制器；(8)8通道10位ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換接口；(9)10M以太網(wǎng)卡；(10)IIC總線EEPROM；IIS數(shù)字音頻輸入/輸出接口。兩片32MBSDRAM，作為程序運行空間。64MBNandFlash存儲器，用于存放Linux系統(tǒng)。電路模塊設(shè)計分析網(wǎng)絡(luò)模塊S3C2410沒有集成網(wǎng)絡(luò)控制器，在嵌入式平臺中需增加獨立的以太網(wǎng)控制芯片來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接口，本系統(tǒng)通過外接一片CS8900A芯片擴(kuò)展了一個10M的以太網(wǎng)接口。CS8900A是美國CIRRUSLOGIC公司生產(chǎn)的以太網(wǎng)控制器，由于其優(yōu)良的性能、低功耗及低廉的價格，使其在10Mbps嵌入式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中占有相當(dāng)?shù)谋壤?。?shù)抿總裟數(shù)獻(xiàn)址脣

14、CS.OOA4獸上圖為CS8900A的硬件連接示意圖。S3C2410通過數(shù)據(jù)總線與若干控制信號和CS8900A相連接，系統(tǒng)與外部網(wǎng)絡(luò)通信通過以太網(wǎng)接口進(jìn)行擴(kuò)展。以太網(wǎng)接口使用的是集成了網(wǎng)絡(luò)變壓器(Transformer)的RJ45網(wǎng)絡(luò)接口，網(wǎng)絡(luò)變壓器的功能就是把PHY輸出的差分信號用差模耦合的方式進(jìn)行耦合濾波以增強(qiáng)信號，并且通過電磁場的轉(zhuǎn)換，耦合到連接網(wǎng)線的另一端，這樣使網(wǎng)絡(luò)傳輸媒介和PHY之間沒有物理上直接連接，隔斷了信號中可能存在的直流分量，實現(xiàn)了在不同電平下工作的設(shè)備可以傳送數(shù)據(jù)。LCD模塊S3C2410內(nèi)部集成了LCD控制器邏輯單元，支持黑白屏LCD、STN-LCD、TFT-LCD等多

15、種顯示屏，用來將LCD圖像數(shù)據(jù)從系統(tǒng)內(nèi)存的視頻緩沖區(qū)傳輸?shù)酵獠縇CD驅(qū)動器，同時產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳輸與顯示時使用的各種時鐘與控制信號。如下圖所示的S3C2410的LCD控制器內(nèi)部組成框圖，LCD數(shù)據(jù)總線VD0VD23用來傳輸16位RGB565格式數(shù)據(jù)到液晶模塊顯示，LCD控制線有5條：VFRAME幀同步信號、VLINE行同步信號、VCLK位時鐘信號、LEND行結(jié)束信號、VM輸出數(shù)據(jù)使能信號。LCD運行原理：為了顯示一幀圖像，首先在系統(tǒng)的幀緩沖區(qū)中存入要顯示的圖像數(shù)據(jù)，然后讓LCD控制器的DMA地址寄存器指向幀緩沖器的起始地址，讀出幀緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)到LCD控制器的輸入FIFO隊列，由于設(shè)計中采用16位方式

16、，不需要對framebuffer幀緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，直接把數(shù)據(jù)送到輸出FIFO隊列，最后將數(shù)據(jù)送到液晶模塊處理，就可以驅(qū)動LCD顯示圖像。電源系統(tǒng)S3C2410使用兩種電壓供電：內(nèi)核電壓1.8V、外圍電壓3.3V。存儲系統(tǒng)的Flash和SDRAM、網(wǎng)絡(luò)控制器CS8900A、音頻控制器UDA1341TS都采用典型的3.3V的TTL電壓供電，而LCD需要5V電壓供電，從而系統(tǒng)中共需要1.8V、3.3V和5V三種不同電平的電壓。被系統(tǒng)的電源電路如下所示：POWERI系統(tǒng)選用線性穩(wěn)壓源方案，輸入電源使用5V/800mA的電源適配器，經(jīng)過鉭電容濾波后送給外圍的LCD接口電路提供5V電壓，同時送

17、到LDO芯片，將5V直流變?yōu)?.3V,并經(jīng)過濾波在經(jīng)過一個LDO芯片，變?yōu)?.8V供處理器內(nèi)核。宿主機(jī)接口本系統(tǒng)用到的宿主機(jī)接口主要包括：并口、UART串口。其中，開發(fā)板的J-TAG接口通過20PIN排線與仿真器相連，仿真器再通過并口線與宿主機(jī)并口相連，J-TAG接口在本系統(tǒng)中用來配合EmbestIDE軟件將系統(tǒng)的內(nèi)核及文件系統(tǒng)燒寫到NandFlash存儲器，而UART串口則是系統(tǒng)開發(fā)時，宿主機(jī)用來操作目標(biāo)板的控制臺接口。本系統(tǒng)目標(biāo)板設(shè)計采用標(biāo)準(zhǔn)的20針接口，以方便連接各種標(biāo)準(zhǔn)的仿真器。其JTAG接口原理圖如下：三、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)軟件環(huán)境構(gòu)建3.1交叉編譯環(huán)境搭建交叉編譯環(huán)境的硬件支持為：宿主

18、機(jī)：PC一臺，安裝Windows7操作系統(tǒng)，安裝cygwin軟件。PC機(jī)有串口（或是USB轉(zhuǎn)串口）和并口同目標(biāo)板通信。交叉編譯軟件：從 HYPERLINK 上下載cygwin,這里用1.5.1版本，在Windows7上安裝。從 HYPERLINK 下載交叉編譯工具cross-armtoolsTinux.tar.bz2，將其拷貝到cygwin/tmp目錄下。運行cygwin，執(zhí)行以下命令完成cygwin環(huán)境下Linux交叉編譯工具安裝：cd/usrar-xvjf/tmp/cross-armtools-linux.tar.bz2lsarm-linux正確解壓后，可以看到多了一個arm-linux目

19、錄，即交叉編譯工具安裝目錄。寫一個shell文本set_linux.sh,來設(shè)置cygwin下程序開發(fā)的環(huán)境變量,以便搭建一個Linux開發(fā)、編譯和應(yīng)用程序測試的環(huán)境。shell文本代碼如下：#!/bin/sh#set_linux.sh/*交叉編譯工具安裝目錄*/exportCROSSDIR=/usr/*存放源代碼和測試程序*/exportSOURCEDIR=/tmp/edukit-2410/*存放vivi,linux,fs,guiandexamples(debug)*/exportWORKDIR=/usr/local/src/edukit-2410/*存放可執(zhí)行文件*/exportINSTA

20、LLDIR=/home/appif-d$SOURCEDIR;thenecho$SOURCEDIRelseechoCreatingdirectory:$SOURCEDIRmkdir-p$SOURCEDIRfiif-d$WORKDIR;thenecho$WORKDIRelseechoCreatingdirectory:$WORKDIRmkdir-p$WORKDIRfiif-d$INSTALLDIR;thenecho$INSTALLDIRelseechoCreatingdirectory:$INSTALLDIRmkdir-p$INSTALLDIRfiexportLIBDIR=-L$CROSSDIR/

21、arm-linux/lib/-L$CROSSDIR/lib/gcc-lib/arm-linux/2.95.3CROSS=arm-linux-exportCC=$CROSSgccexportAS=$CROSSasexportLD=$CROSSldexportCFLAGS=-O2-fomit-frame-pointerexportCPPFLAGS=-I$WORKDIR/kernel/include-I$CROSSDIR/arm-linux/include-I$CROSSDIR/lib/gcc-lib/arm-linux/2.95.3/includeexportLDFLAGS=$LIBDIRexpo

22、rtGCCMISC=$CROSSDIR/lib/gcc-lib/arm-linux/2.95.3/exportPATH=$CROSSDIR/bin:$CROSSDIR/arm-linux/bin:$GCCMISC:$PATHecho$PATH運行cygwin，執(zhí)行以下命令：source/tmp/edukit-2410/set_linux.sharmlinuxgcc-vBootloeder的移植Bootloader是硬件上電后執(zhí)行的第一段程序，負(fù)責(zé)硬件的初始化和操作系統(tǒng)內(nèi)核的引導(dǎo)。通過這個引導(dǎo)程序，建立內(nèi)存空間的映射，將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境設(shè)置到合適的狀態(tài)，最終完成操作系統(tǒng)引導(dǎo)、裝載和運行。本課題B

23、ootloader選用vivi,因為它對S3C2410有很好的支持，其最大的優(yōu)點是直接支持NandFlash。Vivi啟動詳細(xì)過程：在對VIVI進(jìn)行基本的修改之后，運行以下命令進(jìn)行編譯source/tmp/edukit-2410/set_linux.shcd/usr/local/src/edukit-2410/vivimakecleanmakemenuconfigmakemakemenuconfig命令對VIVI進(jìn)行配置（如圖34）。選擇LoadanalternateconfigurationFile選AM29LV160DB芯片的扇區(qū)為：1至5。如下FlashProgrammer配置圖。燒寫完

24、成后，給目標(biāo)板復(fù)位，如燒寫成功，則可通過超級終端看到相關(guān)運行信擇已生成的配置文件smdk2410,選擇保存退出。然后執(zhí)行make命令，生成VIVI的可執(zhí)行映像文件。本項目中要把VIVI燒寫進(jìn)NandFlash，首先運行Flash燒寫軟件FlashProgrammer，選擇要燒寫的文件為NandFlash的配置文件，燒寫芯片為NorFlash，燒寫地址為0X00000000-0X00020000，對應(yīng)本系統(tǒng)中息.Linux內(nèi)核的移植內(nèi)核是Linux系統(tǒng)的核心，用來提供用戶層程序和硬件之間的接口，執(zhí)行發(fā)生在多任務(wù)系統(tǒng)中的實際任務(wù)轉(zhuǎn)換，處理讀寫磁盤的需求，處理網(wǎng)絡(luò)接口，以及管理內(nèi)存等。首先從/pub

25、/Linux/kernel/網(wǎng)站上下載內(nèi)核源碼包，Linux2.4.18.tar.bz2，放進(jìn)cygwin的/tmp/edukit2410/目錄下，在cygwin中執(zhí)行以下命令完成Linux源代碼安裝：source/tmp/edukit2410/set_env_linux.shcdusr/local/src/edukit2410tar-xvjv/tmp/linux-2.4.18.tar.bz2lskernel正確解壓后，可以看到多了一個kernel目錄，即kernel源代碼安裝目錄。進(jìn)入kernel目錄，執(zhí)行以下命令，為內(nèi)核植入支持S3C2410的補(bǔ)?。篶dkernelpatch-p1/tmp

26、/edukit-2410/linux2.4.18-rmk7kit2410.patch編譯步驟：進(jìn)入內(nèi)核目錄，修改kernel目錄下的Makefile文件，指定目標(biāo)代碼類型和編譯器：ARCH：=armCROSS_COMPILE=armlinux其中ARCH：=arm說明目標(biāo)是ARM體系；CR0SS_C0MPILE二arm-linux-說明交叉編譯器的前綴是arm-linux-。在cygwin中執(zhí)行以下命令，完成Linux的編譯過程：source/tmp/edukit-2410/set_linux.shcduser/local/src/edukit-2410/kernelmakemrproperm

27、akexconfig執(zhí)行完makexconfig命令后，本系統(tǒng)中對Linux內(nèi)核的關(guān)鍵配置如下，其中*和表示該選項加入內(nèi)核編譯；和表示不選擇該選項；表示該選項作為模塊編譯內(nèi)核，即可以動態(tài)加載和卸載該模塊。1）增加對模塊的支持Loadablemodulesupport-*Enableloadablemodulesupport/使內(nèi)核支持加載模塊*Moduleunloading/使內(nèi)核支持卸載模塊2）配置文件系統(tǒng)Filesystem-CompressedROMfilesystemsupport支持本系統(tǒng)使用的CRAMFSFileSystem目標(biāo)板上電，在超級終端可以看到vivi啟動信息，輸入空格鍵

28、使vivi進(jìn)入命令狀態(tài)，然后打開EmbestIDE軟件，加載下載配置文件，與目標(biāo)板進(jìn)行連接，連接好后點擊IDE的Stop按鈕，配置Debug的Download地址為0X30000000,下載的文件選擇zImage，點擊Download進(jìn)行下載，下載完成后，點擊IDE的Start按鈕，在超級終端中輸入：loadflashkernelx如果燒寫成功，重啟目標(biāo)板，vivi就可以引導(dǎo)Linux內(nèi)核了，可通過超級終端看到相關(guān)運行信息如圖所示，則說明內(nèi)核己經(jīng)移植成功，可以在開發(fā)板上運行了。VIVIvorsimU.1.4(HuanivrKHiuangrM(gcc2.3d!HUiU31b(rekcKyJ)H4

29、.1.4TueJunK22:06:2?Z0B5腳tfiblebaseaddress=0*33DFC000Succeedmsnoryruppinp.HFKdevice:nufadureID:0 xechChipID-0 x?6(SamsungK9D1208VE*!CmiIiIftotfount!stornduiuinararintnrs.llscAtfrUlt馮冋ipariiniftlfirFt.PrteiKvlurntoslciHUmL1NUKi伽.哥理心11冏k知IcryiviCopyliriLixkernelfrora0kGB0D00O0toflxD0eOC；O-fl,izeSsOOdcQ

30、iOOSl.加陽zlwigensgic=0w016f2S13Setuplinuxpar-anelersatBx366B616Bliinu克coMijridlineis:oiriilrdrcot/de*/fcon/2hHt-/LinuMrc(?聞彌1亡一忖磧臚開血ILWPF-193訊口卩UwliiirgLinuxllrwflnipreMingIimiK.”.”Hnna,hMtinkerriftl.Limjxrsion2.4.18-rik7-0Ka：l(huanrtccyersion2.95.320919315(release)#1UedSepKU：t2：332005CP1I：flRH/lCTft

31、RlISnri9?flIsidde0toloilijaesLG)01zooefOJ-1638tpages.zn(1:0pdjes.zooe(2-ftpagesKrtmftlr&iritindlino:niHidtrdiniI/linuwrccorftlft-rtySBmUUG.hwcouriLLXj加Console:colourduiirau出e”i匸eO0n30v03!C:GL：tXEWII53MP*】ffP四、Qt圖形界面的編程及實現(xiàn)構(gòu)建一個帶QTOPIA圖形界面的文件系統(tǒng)，需要拷貝編譯產(chǎn)生的可執(zhí)文件、動態(tài)鏈接庫、字庫以及相關(guān)配置文件?？砂匆韵虏襟E把已編譯的QTOPIA圖形界面文件加入到L

32、inux文件系統(tǒng)：建立一個可用的無圖形界面的cramfs，在第三章我們已經(jīng)做好；把無圖形界面cramfs文件系統(tǒng)存放于$WORKDIR/root-qtopia/目錄下,并在該目錄下建立一個名為qt的文件夾用于存放QTOPIA運行文件；從/usr/arm-linux/lib/目錄下拷貝程序運行所需函數(shù)庫到$WORKDIR/root-qtopia/lib，替換無文件系統(tǒng)的lib目錄；(4)從已編譯QTOPIA目錄拷貝以下目錄及相關(guān)文件到$WORKDIR/root-qtopia/qt/目錄：apps：QTOPIA屬性頁配置文件目錄bin：執(zhí)行文件目錄etc：程序配置及雜項文件il8n：語言配置目錄i

33、nclude:包含文件目錄lib：動態(tài)函數(shù)庫目錄pics：圖片及應(yīng)用程序圖標(biāo)存放目錄plugins:動態(tài)函數(shù)庫存放目錄services:界面服務(wù)程序存放目錄sounds：事件聲音文件存放目錄五、基于Qt/Embedded的應(yīng)用程序設(shè)計使用Qt/Embedded設(shè)計程序一般需要編寫三種類型的文件：頭文件(h)、實現(xiàn)文件(.cpp)和主函數(shù)文件(main.cpp)。頭文件用來定義各種類；實現(xiàn)文件用于實現(xiàn)頭文件中定義的構(gòu)造函數(shù)及實現(xiàn)函數(shù)；主函數(shù)文件中包括啟動和主窗口設(shè)置等。Qt/Embedded應(yīng)用程序的開發(fā)流程如下圖：Qt擁有十分強(qiáng)大的類庫，這些類帶有構(gòu)建跨平臺服務(wù)器與客戶端程序的底層構(gòu)造函數(shù)。Q

34、t的類庫可以分成三部分：組件、框架、效用工具。其中，組件包括環(huán)境、主窗口、標(biāo)準(zhǔn)對話框、高級窗口部件等；框架包括對象、模型、窗口部件外觀等；效用工具包括圖像處理、I/O處理和雜項等。在程序設(shè)計中最常用的類包括QObject、Qapplication、QWidget、QMainwindow、QLayout、QEvent。主要類的繼承樹：5.1動感界面的歡迎程序設(shè)計在PC機(jī)上用shell編程完成以下文件編寫頭文件(.h)#include/*Hello類說明*/classHello:publicQWidgetQ_OBJECTpublic:Hello(constchar*text,QWidget*par

35、ent=0,constchar*name=0);signals:voidclicked();protected:voidmouseReleaseEvent(QMouseEvent*);voidpaintEvent(QPaintEvent*);privateslots:voidanimate();private:QStringt;intb;qwidget.h是Qt的組件類，當(dāng)Timer溢出時，在該hello類中調(diào)用成員函數(shù)animator()，使文字帶有動感。編寫實現(xiàn)文件(.cpp)/*包含hello.h頭文件*/#includehello.h#include#include#include#i

36、nclude/*創(chuàng)建一個Hello組件，設(shè)置一個40ms的動感時鐘*/Hello:Hello(constchar*text,QWidget*parent,constchar*name):QWidget(parent,name),t(text),b(0)QTimer*timer=newQTimer(this);connect(timer,SIGNAL(timeout(),SLOT(animate();timer-start(40);resize(260,130);/*每次定時時間一到，privateslot即被調(diào)用*/voidHello:animate()b=(b+1)&15;repaint(F

37、ALSE);/*處理Hello組件的鼠標(biāo)按鈕釋放事件，在組件內(nèi)當(dāng)鼠標(biāo)被釋放時發(fā)出clicked()信號*/voidHello:mouseReleaseEvent(QMouseEvent*e)if(rect().contains(e-pos()emitclicked();/*處理Hello組件的paint事件，文字首先畫在像素圖上，然后像素圖被拷貝到屏幕上*/voidHello:paintEvent(QPaintEvent*)staticintsin_tbl16=0,38,71,92,100,92,71,38,0,-38,-71,-92,-100,-92,-71,-38;if(t.isEmpty

38、()return;/*計算一些尺寸，位置等*/QFontMetricsfm=fontMetrics();intw=fm.width(t)+20;inth=fm.height()*2;intpmx=width()/2-w/2;intpmy=height()/2-h/2;/*創(chuàng)建像素圖并用組件的背景圖填充它*/QPixmappm(w,h);pm.fill(this,pmx,pmy);/*畫像素圖波浪效果*/QPainterp;intx=10;inty=h/2+fm.descent();inti=0;p.begin(&pm);p.setFont(font();while(!ti.isNull()in

39、ti16=(b+i)&15;p.setPen(QColor(15-i16)*16,255,255,QColor:Hsv);p.drawText(x,y-sin_tbli16*h/800,t.mid(i,1),1);x+=fm.width(ti);i+;p.end();/*拷貝像素圖到Hello組件*/bitBlt(this,pmx,pmy,&pm);qpushbutton.h,下壓按鈕組件，用戶可以按下或釋放該按鈕，它可以管理自己的外觀，具體定義在qpushbutton.h中；qpainter.h,qpixmap.h分別是畫圖、像素圖組件。編寫主函數(shù)文件(main.cpp)#includehe

40、llo.h/嵌入自己生成的頭文件#include/*解析命令行，創(chuàng)建一個顯示在Hello組件上的消息字符串*/intmain(intargc,char*argv)QApplicationa(argc,argv);QStrings;for(inti=1;iargc;i+)s+=argvi;if(iargc-1)s+=;if(s.isEmpty()s=Hello,MyDearTeachers!;Helloh(s);h.setCaption(ChengduUniversityofTechnology!);QObject:connect(&h,SIGNAL(clicked(),&a,SLOT(quit

41、();h.setFont(QFont(times,32,QFont:Bold);/設(shè)置默認(rèn)字體h.setBackgroundColor(Qt:white);/設(shè)置默認(rèn)背景色a.setMainWidget(&h);h.show();returna.exec();qapplication.h是所有Qt應(yīng)用程序必須包含的類，它創(chuàng)立了應(yīng)用程序的對象，來管理整個應(yīng)用程序，包括整個應(yīng)用程序范圍內(nèi)的各種資源。main()函數(shù)是程序的入口，Qt在將控制權(quán)交給Qt庫之前，main()函數(shù)只需要進(jìn)行一些初始化工作，然后Qt庫會通過事件來解釋程序用戶的操作，在這里main()函數(shù)來實現(xiàn)初始化窗口系統(tǒng)及創(chuàng)建appli

42、cation對象。執(zhí)行完以上命令后會在虛擬緩存中看到如圖所示hello效果圖。5.2構(gòu)造自己的圖形化系統(tǒng)在PC機(jī)上打造自己的圖形化系統(tǒng)，在Qtopia平臺上發(fā)布需要三個文件：執(zhí)行文件(.0)、啟動器文件(.desktop)和圖標(biāo)文件(.png)。把生成的歡迎程序、時鐘、MediaPlayer播放器、文件查看器、錄音機(jī)的可執(zhí)行程序拷貝到/home/host/qtopia/bin目錄下。為歡迎程序、時鐘、MediaPlayer播放器、文件查看器、錄音機(jī)分別選好圖標(biāo)放在/home/host/qtopia/pics目錄下，注意這些圖標(biāo)的格式為.png格式。在/home/host/qtopia/apps

43、/Applications下編寫自己的啟動器文件：歡迎程序啟動器文件代碼：DesktopEntryComment=AHelloProgramExec=helloIcon=AmnType=ApplicationName=Hello時鐘啟動器文件代碼：DesktopEntryComment=AClockProgramExec=clockIcon=TimeType=ApplicationName=ClockNameno=KlokkeNamede=UhrMediaplay啟動器文件代碼：DesktopEntryComment=AMediaPlaybackProgramExec=mpegplayerIc

44、on=medeplayType=ApplicationMimeType=audio/mpeg;video/mpeg;video/x-msvideo;audio/x-wavMimeTypeIcons=SoundPlayer;MPEGPlayer;MPEGPlayer;SoundName=MediaPlayerNameno=MPEGspillerNamede=Medienwiedergabe文件查看器啟動器文件代碼：DesktopEntryComment=AFileManagerProgramExec=filebrowserFile=./apps/Applications/filebrowserIcon=filefindName=FileManagerNamede=DateiManagerNameno=FilviserType=Application錄音機(jī)啟動器文件代碼：DesktopEntryComment=AVoiceRecordingProgramExec=mediareco