【正文】 用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。 本文通過對嵌入式 Linux 和 QT的分析，在嵌入式 QT 的基礎上，開發(fā)了面向嵌入式終端的電子畫板應用軟件。而 QT 在源代碼級上實現(xiàn)了跨平臺特性，極大的支持了跨平臺通用軟件的開發(fā)。人們與信息終端交互要求以 GUI 屏幕為中心的多媒體界面。 （ 3）支持小型電子設備實現(xiàn)小尺寸、微功耗和低成本 為滿足這種特性，要求嵌入式產(chǎn)品設計者相應降低處理器的性能，限制內(nèi)存容量和復用接口芯片。為了滿足應用功能的升級，設計師們一方面采用更強大的嵌入式處理 器如 32 位、 64 位 RISC 芯片或信號處理器 DSP 增強處理能力；同時還采用實時多任務編程技術和交叉開發(fā)工具技術來控制功能復雜性，簡化應用程序設計、保障軟件質(zhì)量和縮短開發(fā)周期。以信息家電為代表的互聯(lián)網(wǎng)時代嵌入式產(chǎn)品，不僅為嵌入式市場展現(xiàn)了美好前景，注入了新的生命；同時也對 嵌入式系統(tǒng)技術，特別是軟件技術提出新的挑戰(zhàn)。在嵌入式 Linux操作系統(tǒng)上使用一個功能完備的輕量級、高性能、高可靠、可配置的 GUI 系統(tǒng)成為可行的解決方案。越來越多的企業(yè)和研發(fā)機構都轉(zhuǎn)向嵌入式Linux 的開發(fā)和研究上，在新興的嵌入式操作系統(tǒng)領域內(nèi)也獲 得了飛速發(fā)展。本文根據(jù)電子畫板的主要功能，設計并實現(xiàn)了電子畫板的相關基本功能，如：新建、打開、刪除、圖片編輯、放大、縮小、還原、旋轉(zhuǎn)和拉伸等 。而電子畫板以其實用性和良好的觀賞性逐漸成為嵌入式設備中不可或缺的組成部分。 開發(fā)基于嵌入式終端的界面美觀、功能豐富、交互性好的電子畫板，具有一定的實用意義和價值。 最后運行結果符合設計要求，方案可行。 研究背景 嵌入式產(chǎn)品的發(fā)展，往往要求嵌入式操作系統(tǒng)有網(wǎng)絡和圖形的功能。全過程自動化產(chǎn)品制造、大范圍電子商務活動、高度協(xié)同科學實驗以及 現(xiàn)代化家庭起居，為嵌入式產(chǎn)品造就了嶄新而巨大的商機。這主要包括：支持日趨增長的功能密度、靈活的網(wǎng)絡聯(lián)接、輕便的移動應用和多媒體的信息處理，此外，當然還需對付更加激烈的市場競爭。 （ 2）聯(lián)網(wǎng)成為必然趨勢 為適應嵌入式分布處理結構和應用上網(wǎng)需求，面向 21 世紀的嵌入式系統(tǒng)要求配備標準的一種或多種網(wǎng)絡通信接口。這就相應提高了對嵌入式軟件設計技術要求。手寫文字輸入、語音撥號上網(wǎng)，收發(fā)電子郵件以及彩色圖形、圖像已取得初步成效 [1][2]。 QT 可以用同一個源程序在不同平臺上編譯鏈接，生成目標代碼，并取得相同的運行效果，這種技術稱之為“一次編寫，隨處編譯”，利用這種方法充分實現(xiàn)了程序的跨平臺運行。 電子畫板不僅支持新建、編輯、等功能，還支持圖片的打開，另外還有如放大、縮小、旋轉(zhuǎn)等各種方式下的圖片瀏覽。嵌入式系統(tǒng)具有面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應用的特征。第一階段是以單芯片為核心的可編程控制器形式的系統(tǒng)，同時具有與監(jiān)測、指示設備相配合的功能。第三階段是以基于因特網(wǎng)為標志的嵌入式系統(tǒng)，這是一個正在迅速發(fā)展的階段。程式源碼全部公開，任何人可以修改并在 GNU 通用公共許可證（ GNU General Public License）下發(fā)行（陳英和梁建武， 2020） ,這樣，開發(fā)人員可以對操作系統(tǒng)進行定制，再也不必擔心像 MS windows 操作系統(tǒng)中 后門的威脅。 Linux 還提供了強大的中北大學信息商務學院 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 5 頁 共 27 頁 網(wǎng)絡功能，有多種可選擇窗口管理器（ X windows）。原型可以在標準平臺上開發(fā)然后移植到具體的硬件上，加快 了軟件與硬件的開發(fā)過程。毫無疑問，這會節(jié)省大量的開發(fā)費用。 嵌入式產(chǎn)品中選擇什么樣的操作系統(tǒng)極為重要，嵌入式 Linux 由于其開源特性、實時性好、可移植、內(nèi)置網(wǎng)絡支持等優(yōu)點在嵌入式領域成為主力軍。特點是界面非常友好，容易上手，對硬件的支持非常全面，是最適合做桌面系統(tǒng)的 Linux 發(fā)行版本。由于開發(fā)者對 FreeBSD 的熟識，所以 Gentoo 擁有媲中北大學信息商務學院 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 6 頁 共 27 頁 美 FreeBSD 的廣受美譽的 ports 系統(tǒng) —— Portage 包管理系統(tǒng)。 FreeBSD 擁有兩個分支： stable和 current。 中北大學信息商務學院 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 7 頁 共 27 頁 QT 技術 QT 是用于本地化跨平臺應用開發(fā)的領先性框架。人 們所熟知的 Linux 下面的 KDE 環(huán)境就是基于 QT 開發(fā)而成的。 QT編程機制簡介 信號 /槽機制是 QT 的一個中心特征并且也許是 QT 與其它工具包的最不相同的部分。回調(diào)是指一個函數(shù)的指針，所以如果你希望一個處理函數(shù)通知你一些事件，你可以把另一個函數(shù)（回調(diào)）的指針傳遞給處理函數(shù)。從來都不能確定處理函數(shù)使用了正確的參數(shù)來中北大學信息商務學院 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 8 頁 共 27 頁 調(diào)用回調(diào)。槽就是一個可以被調(diào) 用處理特定信號的函數(shù)。從某種意義上講，它們也許對外面的世界感興趣。信號 /槽機制完全不依賴于任何一種圖形用戶界面的事件回路。（實際上一個槽的簽名可以比它接收的信號的簽名少，因為它可以忽略額外的簽名。 QT 的信號和槽的機制可以保證如果你把一個信號和一個槽連接起來， 槽會在正確的時間使用信號的參數(shù)而被調(diào)用。把一個信號和另一個信號直接相連也是可以的。 signals、 slots 和 emit 是 QT特有的關鍵字，分別用來表示信號、槽、和發(fā)送信號，移除這些關鍵字和預處理程序，就可以使用標準的 C++編譯器。 一個 private slots：包含了只有這個類本身的信號可以連接的槽，甚至它的子類都沒有獲得連 接的權 利[13][14][15]。如果它發(fā)現(xiàn)其中包含一個或多個類的聲明中含有 Q_OBJECT宏，它就會給含有 Q_OBJECT 宏的類生成另一個含有元對象代碼的 C++源文件。 （ 3） tr（）和 trUtf8（） 兩個函數(shù)是用于國際化中的字符串翻譯。根據(jù)元對象系統(tǒng)的觀點，一個沒有元代碼的 QObject 的子類和它含有元對象代碼的最近的祖先相同。但在純命令模式下編輯源代碼和調(diào)試軟件并不方便，特別是開發(fā)大型復中北大學信息商務學院 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 11 頁 共 27 頁 雜軟件。物理計算機是實際存在的， CPU、內(nèi)部存儲器和輸入 /輸出設備是電子計算機的三大核心部件。其最大的作用就是在一臺普通計算機上模擬出另外一臺乃至數(shù)臺能夠單獨運行的操作系統(tǒng)，甚至還可以將這幾個操作系統(tǒng)連成一個虛擬的局域網(wǎng)絡 [21] 。只要硬件資源允許，可以運作多個客戶操作系統(tǒng)。不過 vmware 啟動就會占用分配給虛擬機的一大塊內(nèi)存，如果只是虛擬一個沒有圖形界面的 Linux 或 BSD，那么可以只給它十幾兆內(nèi)存，如果沒有開虛擬系統(tǒng)里的什么服務，那它也會跑得很好。當然，用主操作系統(tǒng)里面的文件作為虛擬機的磁盤空間是比較常見的方式，相比較前面一種，可能性能上有稍稍的降低，總之， vmware 是一款非常成熟的產(chǎn)品 [22]。 (2) 系統(tǒng)運行在 Qt 平臺下，系統(tǒng)應該有一個較好的圖形用戶界面。 （ 3）畫板的打開功能：可以打開原來編 輯并保存過的畫板。 （ 7）畫板拉伸功能：畫板可以再當前任何狀態(tài)下進行側(cè)方向的立體層次型拉伸。 （ 11）圖片打開、編輯、保存功能：可以打開一些格式的圖片，如 png、 bmp等，并且可以作為畫板背景，在其做編輯并且保存。最終，電子畫板的整體結構如圖 1所示： 圖 51 菜單設計 電子畫板布局的實現(xiàn) (1)調(diào)用 QT 中的 createMenus()函數(shù)，實現(xiàn)菜單欄的布局。 (1)在工程中添加新的“ C++類” [9][10][11]，類名為 Mywindow,以“ QMainWindow”[12]作為基類。 //菜單欄功能函數(shù)聲明 void createToolBars()。 void saveAs_slot()。 QToolBar *mainToolBar。 (1)在工程中添加新的 C++類，類名 PaintArea，以 QWidget 作為基類。QT::LeftButton） { //如果鼠標 左鍵按著的同時移動鼠標 lastPoint = eventpos（）； //獲得鼠標指針的當前坐標作為起始坐標 }} void PaintArea::mouseMoveEvent（ QMouseEvent *event） { if（ eventbuttons（） amp。 在 中的鼠標事件中添加以下代碼： switch(shape){ case Line:{ QPen pen。 endPoint=eventpos()。} 中北大學信息商務學院 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 20 頁 共 27 頁 case None:{ QPen pen。 endPoint=eventpos()。} case Pen:{ QPen pen。 endPoint=eventpos()。} case Brush:{ QPen pen。 endPoint=eventpos()。} case Rubber:{ 中北大學信息商務學院 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 21 頁 共 27 頁 (QPen(Qt::white,20))。 break。}} tempImage = img。 (1)在 中添加代碼。 img=clearImage。 總體來說，電子畫板的設計能夠滿足基本的用戶需求，不過要成為一款真正能夠進入市場的軟件，還是有很多的缺陷，同時還需要更多拓展功能的支持。Reilly Media, Inc 2nd edition January 20 [17]Andrew Krause， Foundations of GTK+ Development， Apress 2nd edition April 23， 2007， 212－ 234 [18]孫瓊．嵌入式 Linux應用程序開發(fā)詳解，北京 :人民郵電出版社， 2020 [19]Johan Thelin Foundations of Qt Development（ Expert39。 感謝我的輔導員老師，四年來一直默默的為的班級導航，將對未來充滿懵懂的，慢慢引入各自的發(fā)展領域中，無論從生活上還是學習上都給了無微不至的關心和指導。 感謝我的母校，給了我一個濃厚的學習氛圍，同時給了豐富的實驗資源和圖書資源。欽佩他們不僅是淵博的知識，還有高尚的道德情操，祝我所有的老師永遠平安健康快樂。在我的大學學習生活中和本次畢業(yè)設計中，老師給予我的鼓勵和耐心指導，為我順利完成課題奠定了堅實的基礎，并且給了我面對困難和解決困難的勇氣。通過這次的設計， QT 作為一款跨平臺的圖形用戶界面設計軟件，還是很適合應用快速開發(fā)的，相信會有越來越多的人會加入到 QT 的研發(fā)中來，使它的功能和性能不斷完善，并在實際應用中走向成熟。 } 這樣就能實現(xiàn)畫基本圖形功能了，效果如圖 3所示：