【正文】 console。 Linux 系統(tǒng)中的文件不僅包括普通的文件和目錄，每個和設(shè)備相關(guān)的實(shí)際實(shí)體也都被映射為一個文件，例如磁盤、打印機(jī)、終端等 等，這樣 的設(shè)備文件又稱為特殊文件。命名為 ， 找到 MACHINE_START(S3C2440, SMDK2440)，修改為 MACHINE_START(MINI2440, FriendlyARM Mini2440 development board)。 移植 LINUX 內(nèi)核 移植目的是讓 可以在 mini2440 上運(yùn)行。 安裝并配置 KDE 集成交叉編譯環(huán)境。并解壓在 /OPT目錄下。 所以進(jìn)行嵌入式開發(fā)，搭建交叉編譯環(huán)境是必不可少的步驟。同一個體系結(jié)構(gòu)可以運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)；同樣，同一個操作系統(tǒng)也可以在不同的體系結(jié)構(gòu)上運(yùn)行。 設(shè)置根用戶的密碼，就是在進(jìn)入系統(tǒng)時用戶名輸入 root，之后要輸入的密碼，很重要，必須設(shè)置 ，至少六位以上 ， 之后也基本上只要 next 就可以了， 直到 讓你定制系統(tǒng)時，選擇現(xiàn)在定制。 S3C2440 具有各種特性，包括： NAND Flash 啟動引導(dǎo)、 Cache 存儲器、時鐘電源管理、中斷控制器、具有脈沖帶寬調(diào)制功能的定時器、 RTC 實(shí)時時鐘、通用 I/O 端口、 DMA 控制器、 LCD 控制器 STN LCD 顯示特性、 TFT 彩色顯示 屏、 UART、 A/D 轉(zhuǎn)換和觸摸屏接口等等。 USB 接口 本開發(fā)板具有兩種 USB 接口，一個是 USB Host，它和普通 PC 的 USB 接口是一樣的，可以接 USB 攝像頭、 USB 鍵盤、 USB 鼠標(biāo)、優(yōu)盤等常見的 USB 外設(shè)，另外一種是 USB Slave，我們一般使用它來下載程序到目標(biāo)板，當(dāng)開發(fā)板裝載了 WinCE 系統(tǒng)時，它可以通過 ActiveSync 軟件和 Windows 系統(tǒng)進(jìn)行同步，當(dāng)開發(fā)板裝載了 Linux 系統(tǒng)時，目前尚無相應(yīng)的驅(qū)動和應(yīng)用 [13][17]。 開發(fā)板主要資源 SDRAM 存儲系統(tǒng) Mini2440 使用了兩片外接的 32M bytes 總共 64M bytes 的 SDRAM 芯片(型號為： HY57V561620FTP/MT48LC16M16A2)，一般 稱之為內(nèi)存，它們并接在一起形成 32bit 的總線數(shù)據(jù)寬度，這樣可以增加訪問的速度；因?yàn)槭遣⒔?，故它們都使用?nGCS6 作為片選， CPU 手冊，這就決定了它們的物理起始地址為 0x30000000。 Qt/Embedded 是高 端嵌入式設(shè)備 PDA 及手機(jī)的主流開發(fā)工具。與早期計(jì)算機(jī)使用的命令行界面相比，圖形界面對于用戶來說在視覺上更易于接受。它是整個操作系統(tǒng)的核心，具有獨(dú)特的性質(zhì) [6][7]。在這樣的發(fā)展過程中，比起結(jié)構(gòu)的清晰，他們更加注重 功能的強(qiáng)大和高效率的代碼。 9．應(yīng)用軟件多 自由軟件世界里有個很大的特點(diǎn)就是軟件多，授權(quán)幾乎都是采用 GPL 方式，大家都可以自由參考與使用，但是因?yàn)檫@些軟件多半是由設(shè)計(jì)者利用空余時間開發(fā)的，不以贏利為目的，所以并不能擔(dān)保這些軟件完全沒有問題。另外，由于用戶可以免費(fèi)得到 Linux 的內(nèi)核源代碼，因此，用戶可以修改內(nèi)核源代碼，以便適應(yīng)新增加的外部設(shè)備。 3．多任務(wù)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)最主要的一個特點(diǎn)。 Linux 操作系統(tǒng)是 UNIX 操作系統(tǒng)的一種克隆系統(tǒng)。嵌入式操作系統(tǒng)所使用的技術(shù)，基本上是從 PC 操作系統(tǒng)下推而來的。另外，社會上的各個應(yīng)用領(lǐng)域是在不斷向前發(fā)展的，要求其中的嵌入式處理器核心也同步發(fā)展，這也構(gòu)成了推動嵌入式工業(yè)發(fā)展的強(qiáng)大動力。而 16位以下的單片機(jī)系統(tǒng)一般都無 OS 的要求，控制和編成也相對簡單。 嵌入式系統(tǒng)是面向應(yīng)用、面向產(chǎn)品的（于桌面計(jì)算機(jī) PC 不同），因此成本 因素非常關(guān)鍵。我們可以想象有人可能沒有接觸過計(jì)算機(jī)，但很難想象他從來沒接觸過嵌入式系統(tǒng)！因?yàn)榍度胧较到y(tǒng)無處不在，從收集、 PDA、汽 車到探測衛(wèi)星等，這些都是典型的嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用。另外嵌入式系統(tǒng)往往是一種定制設(shè)備，它們對 GUI 的需求也各不相同。 在選擇好操作系統(tǒng)后，就要考慮更高一級的用戶體驗(yàn)方面的問題了。 研究背景 嵌入式系統(tǒng)無疑是當(dāng)今最熱門的概念之一，嵌入式系統(tǒng)的一般定義為：是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可剪裁，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。而本次設(shè)計(jì)的 GUI應(yīng)用 程序：工作日志記錄器就是一個多窗口的應(yīng)用程序，它連接了一個 QT 提供的簡單的 QSqlite 數(shù)據(jù)庫，通過簡單的觸摸屏點(diǎn)擊及鍵盤輸入便能夠記錄一天內(nèi)做了些什么事情的小程序 。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或 學(xué)歷而使用過的材料。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 關(guān)鍵詞 嵌入式系統(tǒng) GUI Qt/Embedded MINI2440 S3C2440 Embedded GUIbased work logger design and development Abstract Embedded systems have bee an important industry of China39。北航何立民教授則定義凡是具有 “嵌入性 ”、 “專用性 ”與 “計(jì)算機(jī)系統(tǒng) ”這三個基本要素的就是嵌入式系統(tǒng)。 現(xiàn)在 LINUX 下面進(jìn)行 GUI 應(yīng)用程序開發(fā)與設(shè)計(jì)的最紅火的平臺就是 QT，QT 是 LINUX 下的 C++程序開發(fā)框架，它能夠很好的開發(fā)高性能、跨 平臺的客戶端以及服務(wù)端程序，并且 LINUX 下面的很多 GUI 界面應(yīng)用程序都是建立在QT 庫之上的。 Qt/Embedded 是一個專門為 小型設(shè)備提供圖形用戶界面的應(yīng)用框架和窗口系統(tǒng)，是高端嵌入式設(shè)備 PDA 及手機(jī)的主流開發(fā)工具?？梢哉f，對嵌入式系統(tǒng)沒有一個非常明確的定義，但這并不影響其作為一個熱門話題。 把嵌入式計(jì)算機(jī)分為下面幾類：嵌入式微處理器 EMPU，嵌入式微控制器MCU，嵌入式 DSP 處理器 EDSP 和嵌入式片上系統(tǒng) SoC。計(jì)算機(jī) PC 產(chǎn)業(yè)中， 89%采用了 INTEL的8X86 體系結(jié)構(gòu)，芯片基本上出自 INTEL、 AMD 等幾家公司。 軟件代碼高質(zhì)量、高可靠性 盡管半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展使處理器速度不斷提高，片上存儲器容量不斷增加，但在大多數(shù)應(yīng)用中，存儲空間仍然是寶貴的，還存在實(shí)時性的要求。在沒有操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)下，每當(dāng)要進(jìn)行進(jìn)一步的開發(fā)和功能的擴(kuò)展，都會帶來巨大的勞動力的無謂消耗。 Linux 的特點(diǎn)如下： 1．開放性是指系統(tǒng)遵循世界標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，特別是遵循開放系統(tǒng)互聯(lián)（ OSI）國際標(biāo)準(zhǔn)。由于 CPU 的處理速度非?？?，其結(jié)果是，啟動的應(yīng)用程序看起來好像在并行運(yùn)行。 Linux 為用戶提供了完善的、強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，包括支持Inter、文件傳輸和遠(yuǎn)程訪問。操作系統(tǒng)的代碼分為以下兩部分，內(nèi)核所在的地址空間稱為內(nèi)核空間，外部管理程序與用戶進(jìn)程所占據(jù)的地址空間稱為外部空間（用戶空間）。在普通的單一內(nèi)核系統(tǒng)中，所有內(nèi)核代碼都是被靜態(tài)編譯連入的。內(nèi)存管理模塊用于確保所有進(jìn)程能夠安全地共享機(jī)器主內(nèi)存區(qū)，同時，內(nèi)存管理模塊還支持虛擬內(nèi)存管理方式，使得 Linux 支持進(jìn)程使用比實(shí)際內(nèi)存空間更多的內(nèi)存容量，并可以利用文件 系統(tǒng)把暫時不用的內(nèi)存數(shù)據(jù)塊交換到外部存儲設(shè)備上去，當(dāng)需要時再交換回來。另外，由于嵌入式系統(tǒng)硬件本身的特殊性，嵌入式 GUI 應(yīng)具備高度可移植性與可裁減性，以適應(yīng)不同的硬件條件和使用需求。 4 嵌入式 GUI 的開發(fā)軟硬件環(huán)境 本章主要介紹設(shè)計(jì)基于 GUI 的嵌入式工作日志記錄器所用到的軟件和硬件平臺，其中硬件主要是 MINI2440 開發(fā)板、三星 S3C2440 處理器而軟件主要是QT 集成開發(fā)環(huán)境 QT sdk。整個系統(tǒng)的電源通斷是由 S1 撥動開關(guān)控制的，它不能通過軟件實(shí)現(xiàn)開關(guān)機(jī)。 S3C2440 處理器簡介 S3C2440AL 是 16/32 位精簡指令集微處理器，是為應(yīng)用于小型掌上設(shè)備和高性價比、低功耗、高性能的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用而提供的微控制。系統(tǒng)管理器：支持大 /小端方式；支持高速總線模式和異步總線模式；尋址空間每 bank 128M字節(jié)；支持可編程的每 bank 8/16/32 位數(shù)據(jù)總線帶寬；從 bank 0 到 bank 6 都采用固定的 bank 起始尋址； bank7 具有可編程的 bank 的起始地址和大?。?8 個存儲器 bank；所有的存儲器 bank 都具 有可編程的操作周期；支持外部等待信號延長總線周期；支持掉電式的 SDRAM 自刷新模式；支持各種型號的 ROM 引導(dǎo)[18]。 至此 Fedora 9 的安裝就結(jié)束了，以 root 用戶進(jìn)入系統(tǒng)后，就可以開始配置交叉編譯環(huán)境。 我們使用 PC 平臺上的 Windows 工具開發(fā)針對 Windows 本身 的可執(zhí)行程序，這種編譯過程稱為 native pilation，中文可理解為本機(jī)編譯。 之前的系 統(tǒng)，要使用不同的編譯器版本才能正常編譯各個部分，因此要在開發(fā)過程不斷切換設(shè)置，這十分不利于初學(xué)者使用，也降低了開發(fā)的效率；自從 開始 (本開發(fā)板所配內(nèi)核已為最新的 )，我們把交叉編譯器統(tǒng)一為 ，下面是它的安裝設(shè)置步驟。amp。 首先，當(dāng)然也是去 QT 官網(wǎng)上面去下載 QT CREATER 的 bin 文件。 圖 42 Linux 內(nèi)核的 Makefiles 接下來，要測試一下 linux 的編譯是否能正常通過。 內(nèi)核的編譯測試 在 Linux 源代碼根目錄下執(zhí)行 make mini2440_defconfig 。 編譯 Busybox： Bosybox 是一個遵循 GPL v2 協(xié)議的開源項(xiàng)目，它在編寫過程總對文件大小進(jìn)行優(yōu)化，并考慮了系統(tǒng)資源有限 (比如內(nèi)存等 )的情況，使用 Busybox 可以自動生成根文件系 統(tǒng)所需的 bin、 sbin、 usr 目錄和 linuxrc 文件。 在 “etc/”目錄下面有如下常用的文件 ： fstab:指明需要掛載的文件系統(tǒng) group:用戶組 inittab:init 進(jìn)程的 配置文件 shadow:使用 passwd 命令創(chuàng)建密碼時需要該文件的參與 passwd:密碼文件 profile:用戶環(huán)境配置文件 :添加了自動掛載和卸載 SD卡和 U 盤的腳本文件 :存放 DNS 信息的文件，訪問外網(wǎng)時需要 DNS 的信息 （ 3） home 目錄：存放用戶文件的目錄，建立一個名為 “sky”的目錄， sky 這個目錄需要將其設(shè)置權(quán)限為 777 或者將其用戶組設(shè)置為 sky，否則在使用 ftp 發(fā)送數(shù)據(jù)時會出現(xiàn)無法操作該目錄的情況，使用命令： chmod 777 home/sky 設(shè)置其 權(quán)限。 （ 12） “web”目錄：存放 web 服務(wù)器的相關(guān)文件目錄。工作日志記錄器，故名思議，就是一個記錄一天內(nèi)做了些什么事情的管理型的小軟件，同時這個小軟件能夠供自己方便的查閱。 為了實(shí)現(xiàn)工作日志記錄器的顯示工作記錄表這一功能，所以需要在主窗口上設(shè)計(jì)一個用來顯示數(shù)據(jù)的插件。 圖形用戶界面設(shè)計(jì) 首先，在 win xp 下安裝 QT sdk 應(yīng)用程序，一切按默認(rèn)設(shè)置即可。 使用如下命令制作： cd /opt/EmbedSky mkyaffs2image128M 把制作好的鏡像拷到板子上，打開超級終端 ， 在 文件系統(tǒng)中，需要添加 的庫，如下 圖 所示： 圖 46 初始化環(huán)境設(shè)置 其中 export 是設(shè)置 Linux 環(huán)境變量的函數(shù)。 （ 8） “root”目錄：超級用戶的目錄。如下所示： 圖 45 嵌入式 Linux 的根文件目錄 在各個目錄中添加相應(yīng)的內(nèi)容： （ 1） dev 目錄： 其中 的內(nèi)容在內(nèi)核掛載完畢文件系統(tǒng)后，系統(tǒng)會使用 mdev自動建立。根文件系統(tǒng)是 Linux 系統(tǒng)不可或缺的組件，在嵌入式 Linux 中，內(nèi)核在啟動期間進(jìn)行的最后操作之一就是安裝根文件系統(tǒng)。 將 份。 至此，用來交叉編譯在 ARM 上運(yùn)行的 QT4 程序的環(huán)境已經(jīng)基本完成了。 至此 QT/ 用于 ARM 的庫文件就交叉編譯完了。 編譯 QT For ARM 的 庫文件 首先，下載源碼包 。通 過交叉編譯工具，我們就可以在 CPU 能力很強(qiáng)、存儲控件足夠的主機(jī)平臺上（比如 PC 上）編譯出針對其他平臺的可執(zhí)行程序。這里需要注意的是所謂平臺，實(shí)際上包含兩個概念：體系結(jié)構(gòu)（ Architecture）、操作系統(tǒng)（ Operating System）。 首先 語言選中文，鍵盤布局選美式鍵盤，網(wǎng)絡(luò)設(shè)置用默認(rèn)的就成，以下就把幾個比較重要的地方講解下。 S3C2440 的主頻 為400MHZ，最高頻率可達(dá) 533MHz，且功耗只有 mW 級，是理想的車載電腦的主選芯片。為了方便用戶使用，其中 UART0 做了 RS232 電平轉(zhuǎn)換，它們對應(yīng)于 COM0，可以通過附帶的直連線與 PC 機(jī)互相通訊。 mini2440 的 PCB 采用