【正文】 .........................1 影響未來(lái)的若干軟件新技術(shù) ....................................................................................2 課題研究?jī)?nèi)容 ..................................................................................................................32 Linux 和 Qt 簡(jiǎn)介 .....................................................................................................................3 Linux 主要特性 .................................................................................................................3 QT 開發(fā)工具簡(jiǎn)介 .............................................................................................................4 Qt 主要特性 ................................................................................................................4 Qt 編程機(jī)制簡(jiǎn)介 ........................................................................................................53 嵌入式終端應(yīng)用程序之記事本和電子相冊(cè)架構(gòu)設(shè)計(jì).........................................................7 記事本架構(gòu)設(shè)計(jì) ..............................................................................................................7 記事本設(shè)計(jì)需求 ........................................................................................................7 記事本界面設(shè)計(jì) ........................................................................................................8 記事本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ......................................................................................................11 電子相冊(cè)架構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................................................................................12 電子相冊(cè)設(shè)計(jì)需求 ..................................................................................................12 電子相冊(cè)界面設(shè)計(jì) ..................................................................................................13 電子相冊(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................................154 算法設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)...................................................................................................................16 記事本主要算法設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) ........................................................................................16 記事本類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................................16 記事本功能實(shí)現(xiàn) ......................................................................................................17 電子相冊(cè)主要算法設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) ....................................................................................21 電子相冊(cè)類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..............................................................................................21 電子相冊(cè)功能實(shí)現(xiàn) ..................................................................................................215 總結(jié)和展望...........................................................................................................................26參考文獻(xiàn)...................................................................................................................................28致 謝.........................................................................................................................................291 前言 課題研究背景和意義隨著嵌入式產(chǎn)品的發(fā)展，往往要求嵌入式操作系統(tǒng)有網(wǎng)絡(luò)和圖形的功能。在嵌入式 Linux 操作系統(tǒng)上使用一個(gè)功能完備的輕量級(jí)、高性能、高可靠、可配置的 GUI 系統(tǒng)成為可行的解決方案(丁丁,2022)。Qt 可以用同一個(gè)源程序在不同平臺(tái)上編譯鏈接，生成目標(biāo)代碼，并取得相同的運(yùn)行效果，稱為“ 一次編寫，隨處編譯 ”，利用這種方法充分實(shí)現(xiàn)了程序的跨平臺(tái)運(yùn)行。除了溝通信息高速公路的交換機(jī)、路由器和 Modem，構(gòu)建 CIMS 所需的 DCS 和機(jī)器人以及規(guī)模較大的家用汽車電子系統(tǒng)。主要從以下幾個(gè)方面體現(xiàn)出來(lái)：（1） 嵌入式應(yīng)用軟件的開發(fā)需要強(qiáng)大的開發(fā)工具和操作系統(tǒng)的支持隨著因特網(wǎng)技術(shù)的成熟、帶寬的提高，ICP 和 ASP 在網(wǎng)上提供的信息內(nèi)容日趨豐富、應(yīng)用項(xiàng)目多種多樣。針對(duì)外部聯(lián)網(wǎng)要求，嵌入設(shè)備必需配有通信接口,相應(yīng)需要 TCP／IP 協(xié)議簇軟件支持；由于家用電器相互關(guān)聯(lián) (如防盜報(bào)警，燈光能源控制，影視設(shè)備和信息終端交換信息)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)儀器的協(xié)調(diào)工作等要求，新一代嵌入式設(shè)備還需具備 IEEE139USB、CAN、Bluetooth或 IrDA 通信接口，同時(shí)也需要提供相應(yīng)的通信組網(wǎng)協(xié)議軟件和物理層驅(qū)動(dòng)軟件。如，選用最佳的編程模型和不斷改進(jìn)算法(孫瓊,2022)。 影響未來(lái)的若干軟件新技術(shù)（1） 日趨流行的行業(yè)性開放系統(tǒng)和備受青睞的自由軟件技術(shù)為了對(duì)付日趨激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)勢(shì)態(tài)，設(shè)計(jì)技術(shù)共享和軟件重用、構(gòu)件兼容、維護(hù)方便和合作生產(chǎn)是增強(qiáng)行業(yè)性產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力的有效手段。（2） 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)初見端倪未來(lái)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)不僅能夠提供豐富的多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而且能夠支持更多功能和更強(qiáng)的移終端設(shè)備。硬件提供商以數(shù)據(jù)軟件庫(kù)的形式，將其久經(jīng)驗(yàn)證的處理器邏輯和芯片版圖數(shù)據(jù)，供 EDA 工具調(diào)用在芯片上直接配置 MPU/DSP 功能單元；而軟件核則是軟件提供商將 SOC 所需的 RTOS 內(nèi)核軟件或其它功能軟件，如通信協(xié)議軟件，F(xiàn)AX功能軟件等構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn) API 方式和 IP 核構(gòu)件形式供 IDE 和 EDA 工具調(diào)用制成FLASH 或 ROM 可執(zhí)行代碼單元，加速 SOC 嵌入式系統(tǒng)定制或開發(fā)。本文通過對(duì)嵌入式 Linux 和 Qt 的分析，在嵌入式 Qt 的基礎(chǔ)上，開發(fā)了面向嵌入式終端的記事本和電子相冊(cè)應(yīng)用軟件。此外它作為一種小型 GUI 解決方案，可用于那些對(duì) GUI 大小要求苛刻的各種應(yīng)用系統(tǒng)中。同時(shí)由于有GPL 的控制,大家開發(fā)的東西大都相互兼容，不會(huì)走向分裂之路。其強(qiáng)大的語(yǔ)言編譯器 gcc、g++ 等也可以很容易得到。Linux 還有以下優(yōu)點(diǎn)：（1） Linux 可以隨意地配置，不需要任何的許可證或商家的合作關(guān)系。（3） 它本身內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)支持。如今，業(yè)界已經(jīng)達(dá)成共識(shí)：即嵌入式 linux 是大勢(shì)所趨，其巨大的市場(chǎng)潛力與醞釀的無(wú)限商機(jī)必然會(huì)吸引眾多的廠商進(jìn)入這一領(lǐng)域。Qt 的主要特點(diǎn)有： 面向?qū)ο螅?很容易擴(kuò)展， 并且允許真正的組件編程； Qt 對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行了良好的封裝，使各模塊可重用性較好；優(yōu)良的跨平臺(tái)特性， 使用 Qt 類編寫的程序可以實(shí)現(xiàn) “一次編碼，到處編譯”，極大的降低了跨平臺(tái)開發(fā)的難度（丁丁等，2022） ；構(gòu)件支持， 對(duì)于對(duì)象間通信，Qt 沒有采用函數(shù)回調(diào)的方法，而是采用了一種全新并且可選的被稱為“信號(hào)與槽” 的對(duì)象間通信機(jī)制，通過一個(gè)對(duì)象信號(hào)的發(fā)射，另一個(gè)槽函數(shù)的響應(yīng)，使各個(gè)對(duì)象之間的通信安全而且高效。更一般地，我們希望任何一類的對(duì)象可以和其它對(duì)象進(jìn)行通訊?；卣{(diào)有兩個(gè)主要缺點(diǎn)。Qt 的信號(hào)與槽機(jī)制是不同的。我們可以用 connect()函數(shù)對(duì)需要的信號(hào)和槽進(jìn)行連接。它不知道也不注意無(wú)論有沒有東西接收它所發(fā)射的信號(hào)。信號(hào)與插槽機(jī)制并不要求類之間互相知道細(xì)節(jié)，這樣就可以相對(duì)容易的開發(fā)出代碼可高重用的類(Matthias Dalheimer,2022)。它以警告的方式報(bào)告類型錯(cuò)誤，而不會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生崩潰。它們是完全類型安全的：不會(huì)再有回調(diào)核心轉(zhuǎn)儲(chǔ)(core dump)。 ）總體來(lái)看，信號(hào)和槽構(gòu)成了一個(gè)強(qiáng)有力的組件編程機(jī)制。一個(gè) protected slots:包含了只有這個(gè)類和它的子類的信號(hào)才能連接的槽。它基于下列三類：QObject 類、類聲明中的私有段中的Q_OBJECT 宏、元對(duì)象編譯器（moc） 。 除了提供對(duì)象間通訊的信號(hào)和槽機(jī)制之外（介紹這個(gè)系統(tǒng)的主要原因） ，QObject 中的元對(duì)象代碼實(shí)現(xiàn)其它特征： （1） className()函數(shù)在運(yùn)行的時(shí)候以字符串返回類的名稱，不需要 C++編譯器中的本地運(yùn)行類型信息（RTTI）的支持。 （5） metaObject()函數(shù)返回這個(gè)類所關(guān)聯(lián)的元對(duì)象。故強(qiáng)烈建議 QObject 的所有子類使用 Q_OBJECT 宏，而不管它們是否實(shí)際使用了信號(hào)、槽和屬性(Jonathan Corbet, 2022)。 記事本架構(gòu)設(shè)計(jì) 記事本設(shè)計(jì)需求記事本可以將目錄下的記事本文件以文件名列表的形式顯示出來(lái)，并可以實(shí)現(xiàn)記事本文件的新建、打開、編輯和刪除等功能；記事本可以根據(jù)文件內(nèi)容的多少來(lái)實(shí)現(xiàn)文本的滾動(dòng)顯示，并可以通過軟鍵盤對(duì)文本進(jìn)行編輯等。（3） 新建文件功能：新建記事本文件時(shí)，提示輸入文件名，如果沒有輸入文件名而選擇直接進(jìn)入文件編輯界面，系統(tǒng)則提供默認(rèn)的文件名用于存儲(chǔ)文件。保存文件后，文件名立即顯示在文件列表上。（7） 打開下一個(gè)文件功能：在當(dāng)前打開文件列表界面，若選擇“打開一個(gè)文件”功能，則顯示下一個(gè)文件的內(nèi)容在文件編輯區(qū)。文件被刪除后，文件列表上該文件名被移除。 記事本界面設(shè)計(jì)記事本主要界面設(shè)計(jì)： （1） 文件列表界面：如圖 2 所示，界面大小為 320*240。圖 2 文件列表界面Fig. 2 File list interface（2） 新建文件編輯界面：如圖 3 所示，界面大小