【正文】 ................................. 10 3 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) ...................................................... 12 記事本架構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 13 記事本設(shè)計(jì)需求 ..................................................................................................... 13 記事本界面設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 14 記事本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 17 電子相冊(cè)架構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 18 電子相冊(cè)設(shè)計(jì)需求 ................................................................................................. 18 電子相冊(cè)界面設(shè)計(jì) ................................................................................................. 19 電子相冊(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................................................................. 22 4 算法設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) .................................................................................................................. 23 記事本主要算法設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) ........................................................................................ 23 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文（或設(shè)計(jì)） IV 記事本類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................................................................. 23 記事本功能實(shí)現(xiàn) ..................................................................................................... 24 電子相冊(cè)主要算法設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) .................................................................................... 29 電子相冊(cè)類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................................................................. 29 電子相冊(cè)功能實(shí)現(xiàn) ................................................................................................. 29 5 總結(jié)和展望 .......................................................................................................................... 36 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 38 致 謝 ........................................................................................................................................ 39 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文（或設(shè)計(jì)） V 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文（或設(shè)計(jì)） 6 1 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。這種基于源代碼的跨平臺(tái)特性不僅解決了性能的問(wèn)題，而且可以發(fā)揮各個(gè)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，充分利用每個(gè)平臺(tái)自身的特點(diǎn)；并且即可以在新環(huán)境下實(shí)現(xiàn)原有軟件的功能和特點(diǎn)，減少開(kāi)發(fā)費(fèi)用，還可以改進(jìn)原有軟件的不足，增加新的需求，從而提高軟件的質(zhì)量，延長(zhǎng)軟件生命期。像電話手機(jī)、電話座機(jī)及電冰箱、微 波爐等嵌入式電子設(shè)備的功能不再單一，電氣結(jié)構(gòu)也更為復(fù)雜。 （ 4） 提供精巧的多媒體人機(jī)界面 嵌入式設(shè)備之所以為億萬(wàn)用戶樂(lè)于接受，重要因素之一是它們與使用者之間的親和力，自然的人機(jī)交互界面，如司機(jī)操縱高度自動(dòng)化的汽車主要還是通過(guò)習(xí)慣的方向盤(pán)、腳踏板和操縱桿。為了有效地發(fā)揮第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，許多設(shè)備廠商針對(duì)未來(lái)移動(dòng)設(shè)備的特點(diǎn)努力開(kāi)發(fā)無(wú) 線網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) (M. Tim Jones, 2020)。記事本不僅支持英文輸入和顯示，而且支持中文和日文的顯示，還支持記事本文件的瀏覽、編輯、刪除等功能。 Linux 用戶遇到問(wèn)題時(shí)可以通過(guò) Inter 向網(wǎng)上成千上萬(wàn)的 Linux開(kāi)發(fā)者請(qǐng)教 ,這使最困難的問(wèn)題也有辦法解決。 （ 2） 它是免費(fèi)的，源代碼可以得到。 Qt 開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)介 Qt 主要特性 Qt 是一個(gè)跨平臺(tái)的 C++圖形用戶界面庫(kù)，由挪威 TrollTech 公司開(kāi)發(fā)，目前華中農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文（或設(shè)計(jì)） 10 包括 Qt/X1基于 Framebuffer 的 Qt/Embedded、快速開(kāi)發(fā)工具 Qt Designer 以及國(guó)際化工具 Qt Linguist 等。 較老的工具包使用一種被稱作回調(diào)的通訊方式來(lái)實(shí)現(xiàn)同一目的。 Qt 的信號(hào)與槽均以函數(shù)形式出現(xiàn)， Qt 的窗口部件有很多預(yù)定義的信號(hào)，但我們也可以通過(guò)繼承來(lái)加入我們自己的信號(hào)。當(dāng)一個(gè)信號(hào)被發(fā)射，它所連接的槽會(huì)被立即執(zhí)行，就像一個(gè)普通函數(shù)調(diào)用一樣（見(jiàn)圖 1）。信號(hào)和槽是寬松地聯(lián)系在一起的：一個(gè)發(fā)射信號(hào)的類不用知道也不用注意哪個(gè)槽要接收這個(gè)信號(hào) (Johan Thelin,2020)。 如果一個(gè)類要使用信號(hào)與槽機(jī)制，它就必須是從 QObject 或 QObject 的子類繼承，而且類的定義必須加上 Q_OBJECT 宏。 moc 讀取 C++源文件。 雖然使用 QObject 作為一個(gè)基類而不使用 Q_OBJECT 宏和元對(duì)象代碼是可以的，但是如果 Q_OBJECT 宏沒(méi)有被使用，那么這里的信號(hào)和槽以及其它特征描述都不會(huì)被提供。 （ 1） 文件列表功能：記事本的文件列表用于顯示記事本文件名，并且當(dāng)記事本文件名過(guò)長(zhǎng)時(shí)進(jìn)行文件名長(zhǎng)度顯示的控制。 （ 5） 打開(kāi)文件功能：根據(jù)文件列表選擇打開(kāi)指定的文件，打開(kāi)指定文件時(shí)，顯示打開(kāi)文件的文件內(nèi)容在文件編輯界面上，文件內(nèi)容過(guò)多時(shí)可以滾動(dòng)顯示，并在文件編輯界面的上方滾動(dòng)顯示打開(kāi)的文件的文件名。 （ 10） 軟鍵盤(pán)輸入功能：軟鍵盤(pán)支持英文輸入， Cap 鍵支持大小寫(xiě)英文切換，提供 Shift 鍵的上下字符切換功能， Enter 可以進(jìn)行回車換行，其 ESC 鍵執(zhí)行軟鍵盤(pán)退出功能。界面上方顯示記事本圖標(biāo)和新建文件的文件名，如果沒(méi)有輸入文件名則不顯示。界面的最下方左側(cè)為功能按鈕，右側(cè)的是返回按鈕，菜單中分別標(biāo)記為 “Select”和 “Back”。記事本通過(guò)調(diào)用文件列表功能菜單對(duì)文件執(zhí)行各種操作。 （ 2） 圖片選中顯示功能：在圖片 列表中選定某個(gè)圖片時(shí)，此圖片的縮略圖成凸起放大狀態(tài)，表示選中此圖片并將對(duì)此圖片進(jìn)行操作。 （ 7） 圖片旋轉(zhuǎn)功能：打開(kāi)圖片后，可在圖片的任意狀態(tài)下對(duì)圖片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作。 電子相冊(cè)界面設(shè)計(jì) 電子相冊(cè)列表界面設(shè)計(jì)： 如圖 9 所示，電子相冊(cè)圖片列表界面大小設(shè)定為 320*240。 電子相冊(cè)瀏覽界面設(shè)計(jì)： 電子相冊(cè)瀏覽界面上方顯示所顯示圖片的文件名，圖片瀏覽區(qū)顯示具體要求下的圖片狀態(tài)，如正常顯示的圖片（圖 11）、放大的圖片（圖 12）、縮小的圖片（圖 13）或旋轉(zhuǎn)的圖片（圖 14）等。 NpFunctionviewForm 為功能菜單的基類，也是文件列表功能菜單的實(shí)現(xiàn)類。 MyKey是軟鍵盤(pán)上的按鈕的實(shí)現(xiàn)類， MyKeyboard 為軟鍵盤(pán)功能實(shí)現(xiàn)類。 NpOpenoptionForm 和 NpNewoptionForm 繼承于類 NpFunctionviewForm。 （ 2） 功能菜單的實(shí)現(xiàn)：在記事本設(shè)計(jì)中有 3 個(gè)功能菜單界面，其中打開(kāi)和新建的功能菜單均繼承自記事本文件列表界面的功能菜單，這三個(gè)界面都含有一個(gè) QListBox 控件，但是菜單項(xiàng)不同，并根據(jù)不同的菜單項(xiàng)實(shí)現(xiàn)不同的功能。如果文件內(nèi)容被修改后，提示文件是否需要保存。 AlbPicChooseForm 和 AlbMenuForm 成單向關(guān)聯(lián)關(guān)系。如果該圖片文件為非法圖片格式文件，則在該 Label 上載入一個(gè)標(biāo)志著讀取圖片文件失敗的圖片。 i 1 2 。如果圖片是標(biāo)志為格式不正確的圖片，則該圖片被選中或離開(kāi)選中狀態(tài)時(shí)不做放大縮小動(dòng)作以示與正常圖片的區(qū)別。 電子相冊(cè)功能實(shí)現(xiàn) （ 1） 用戶進(jìn)入電子相冊(cè)后，首先顯示圖片列表。在類 MyKeyboard 中組合使用 MyKey，并將 MyKey 發(fā)射的信號(hào)與接收軟鍵盤(pán)輸入的槽進(jìn)行連接。如果不輸入文件名則提供默認(rèn)的文件名，進(jìn)入文本 編輯界面，然后按照界面的寬度對(duì)文本輸入進(jìn)行限定，到界面寬度最大值時(shí)自動(dòng)換行。 NpMessagebox 與 NpOpennoteForm 是聚合（聚集）關(guān)系。 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文（或設(shè)計(jì)） 24 NpNewnoteForm 與 NpNewoptionForm 單項(xiàng)關(guān)聯(lián)。 NpNewoptionForm 為新建文件功能菜單的實(shí)現(xiàn)類。進(jìn)入圖片瀏覽界面可通過(guò)圖片瀏覽功能菜單，對(duì)當(dāng)前顯示的圖片執(zhí)行各種操作，從而進(jìn)入相應(yīng)的圖片瀏覽界面。 圖 9 圖片列表界面 Fig. 9 Picture list interface 電子相冊(cè)功能菜單設(shè)計(jì) ： 如圖 10 所示，功能菜單大小以菜單項(xiàng)的多少具體而定，但一定要小于圖片列表界面大小的尺寸。 （ 9） 圖片全屏顯示功能： 可以將圖片執(zhí)行全屏顯示。可對(duì)打開(kāi)的圖片進(jìn)行放大、縮小、向左旋轉(zhuǎn)、向右旋轉(zhuǎn)、全屏模式與返回原始尺寸等一 系列的瀏覽模式操作。電子相冊(cè)還支持幻燈片模式瀏覽圖片，并可以對(duì)圖片進(jìn)行刪除等操作。 圖 6 消息提示框 Fig. 6 Messagebox 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文（或設(shè)計(jì)） 17 相鄰兩個(gè)界面之間切換時(shí)，若后出現(xiàn)的界面大小小于先出現(xiàn)的界面大小，則第一個(gè)界面顯示蒙版即表示為禁用狀態(tài)，如圖 5 和圖 6。界面上方顯示記事本圖標(biāo)和打開(kāi)的文件的文件名，中間的顯示區(qū)域?yàn)槲募?nèi)容顯示區(qū)，可以接受文本的編輯和修改。界面上方提供記事本圖標(biāo)和記事本文字標(biāo)簽，中間的顯示區(qū)域顯示 記事本文件列表。 （ 8） 文件內(nèi)容修改提示功能：若在打開(kāi)的文件中對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行了修改，在關(guān)閉文件時(shí)將會(huì)提示文件的內(nèi)容已經(jīng)被修改的消息，用戶可選擇是否保存修改后的內(nèi)容。編輯新建文件時(shí)，文件名在編輯界面上方顯示。 3 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) 目前市場(chǎng)上嵌入式手持設(shè)備， 320*240 的解析度基本滿足了人們對(duì)顯示畫(huà)面大小及圖像清晰度的要求，逐漸占領(lǐng)了市場(chǎng)主流。 （ 2） inherits()函數(shù)返回這個(gè)對(duì)象是否是一個(gè)繼承于 QObject 繼承樹(shù)中一個(gè)特定類的類的實(shí)例。這就是說(shuō)這些槽只是類的實(shí)現(xiàn)的一部分，而不是它和外界的接口。 你可以把許多信號(hào)和你所希望的單一槽相連，并且一 個(gè)信號(hào)也可以和你所期望的許多槽相連。 信號(hào)和槽的機(jī)制是類型安全的：一個(gè)信號(hào)的簽名必須與它的接收槽的簽名相匹配。當(dāng)對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生改變，信號(hào)就被發(fā)射。首先他們不是類型安全的。 Qt 的這些特點(diǎn)使它非常適合于真正的構(gòu)件編程， 同時(shí)使各個(gè)組件之間的協(xié)同工作變得十分簡(jiǎn)單，并且 Qt 是直接基于 Xlib 的，不依賴 Motif 工具包， 所以它的執(zhí)行效率比一般的基于平臺(tái)的代碼的執(zhí)行效率要高。 （