基于嵌入式系統(tǒng)的圖形界面應(yīng)用設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2025-07-15 18:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 減少了30％。指令周期的減少是由于ARM7和ARM9兩種處理器內(nèi)的兩個(gè)基本的微處理結(jié)構(gòu)不同所造成的。ARM9有獨(dú)立的指令和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口，允許處理器同時(shí)進(jìn)行取指和讀寫數(shù)據(jù)。這叫作改進(jìn)型哈佛結(jié)構(gòu)。而ARM7只有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口，它同時(shí)用來取指令和數(shù)據(jù)訪問。5級流水線引入了獨(dú)立的存儲(chǔ)器和寫回流水線，分別用來訪問存儲(chǔ)器和將結(jié)果寫回寄存器。以上兩點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)周期完成loads指令和stores指令。當(dāng)指令需要的數(shù)據(jù)因?yàn)橐郧暗闹噶顩]有執(zhí)行完而沒有準(zhǔn)備好就會(huì)產(chǎn)生管道互鎖。當(dāng)管道互鎖發(fā)生時(shí)，硬件會(huì)停止這個(gè)指令的執(zhí)行，直到數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好為止。雖然這種技術(shù)會(huì)增加代碼執(zhí)行時(shí)間，但是為初期的設(shè)計(jì)者提供了巨大的方便。編譯器以及匯編程序員可以通過重新設(shè)計(jì)代碼的順序或者其他方法來減少管道互鎖的數(shù)量。 ARM9和ARM7的分枝指令周期是相同的。而且ARM9TDMI和ARM9ES并沒有對分枝指令進(jìn)行預(yù)測處理。 ARM9處理器基本架構(gòu)及特點(diǎn)： 1. ARM9處理器基本架構(gòu)圖： 以ARM9ES為例介紹ARM9處理器的主要結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)。ARM9ES的結(jié)構(gòu)如圖4所示。其主要特點(diǎn)如下： （1）32bit定點(diǎn)RISC處理器，改進(jìn)型ARM／Thumb代碼交織，增強(qiáng)性乘法器設(shè)計(jì)。支持實(shí)時(shí)(realtime)調(diào)試；（2）片內(nèi)指令和數(shù)據(jù)SRAM，而且指令和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器容量可調(diào)；（3）片內(nèi)指令和數(shù)據(jù)高速緩沖器(cache)容量從4K字節(jié)到1M字節(jié)；（4）設(shè)置保護(hù)單元(protcction unit)，非常適合嵌入式應(yīng)用中對存儲(chǔ)器進(jìn)行分段和保護(hù)；（5）采用AMBA AHB總線接口，為外設(shè)提供統(tǒng)一的地址和數(shù)據(jù)總線；（6）支持外部協(xié)處理器，指令和數(shù)據(jù)總線有簡單的握手信令支持；（7）支持標(biāo)準(zhǔn)基本邏輯單元掃描測試方法學(xué)，而且支持BIST(builtinselftest)；（8）支持嵌入式跟蹤宏單元，支持實(shí)時(shí)跟蹤指令和數(shù)據(jù)。 Qt簡介 關(guān)于Qt，Qt/E，Qtopia Core, Qtopia這些版本之間的區(qū)別和聯(lián)系，似乎沒有看到一個(gè)比較有價(jià)值的討論，本人現(xiàn)在總結(jié)一下個(gè)人的理解： Qt泛指Qt的所有桌面版本，比如Qt/X11，Qt Windows，Qt Mac等。由于Qt最早是在Linux中隨著KDE流行開來的，因此通常很多人說的Qt都指用于Linux/Unix的Qt/X11。 Qt/E（Qt/Embedded）是用于嵌入式Linux系統(tǒng)的Qt版本。Qt/E去掉了X Lib的依賴而直接工作于Frame Buffer上，因而效率更高，但它并不是Qt的子集，而應(yīng)該是超集，部分機(jī)制（如QCOP等）不能用于Qt/X11中。 Qtopia是一個(gè)構(gòu)建于Qt/E之上的類似桌面系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境，目前看來就是Qtopia Phone Editon(QPE)。相比之下，Qt/E是基礎(chǔ)類庫。 Qtopia Core：就是原來的Qt/E，大概從Qt 4開始改名，把Qtopia Core并到Qtopia的產(chǎn)品線中去了。但實(shí)際上Qtopia Core就相當(dāng)于原來的Qt/E，仍然作為基礎(chǔ)類庫。(1) Qt/Embedded和Qtopia體系結(jié)構(gòu) Qt/Embedded是Trolltech公司開發(fā)的面向嵌入式系統(tǒng)的Qt版本，與X11版本的Qt在最大程度上接口兼容，采用幀緩存（framebuffer）作為底層圖形接口。Qt/Embedded類庫完全采用C++封裝，并且有著豐富的控件資源以及較好的可移植性，大范圍的Qt/Embedded API可用于多種開發(fā)項(xiàng)目。Qt/Embedded的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)如下圖所示： Qt/Embedded的底層圖形引擎基于framebuffer。 framebuffer是一種驅(qū)動(dòng)程序接口，它將顯示設(shè)備抽象為幀緩沖區(qū)[4]。該驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)備文件一般是/dev/fb0、/dev/fb1等。對用戶而言，它和/dev下的其他設(shè)備沒有什么區(qū)別，用戶可以把framebuffer看成一塊內(nèi)存，既可以從這塊內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)，也可以向其中寫入數(shù)據(jù)，而寫操作立即反應(yīng)在屏幕上。為運(yùn)行Qt/Embedded，嵌入式Linux內(nèi)核要支持framebuffer。 Qt/Embedded是Qt的面向嵌入式應(yīng)用的簡化版本，它包括一組完備的GUI類、操作系統(tǒng)封裝、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類、功能類和組合類。大部分Qt的應(yīng)用程序可以經(jīng)過簡單的編譯與重設(shè)窗口大小移植到Qt/Embedded。 Qtopia是基于QT/Embedded開發(fā)的一個(gè)嵌入式的窗口系統(tǒng)和應(yīng)用程序集，如地址本、圖像瀏覽、Media播放器等，還包括娛樂和配置工具，廣泛用于PDA等掌上設(shè)備。Qtopia平臺由Qtopia 庫(Qt/E,libqpe,libqtopia1,qtopiapim)和Qtopia server/laucher組成。Qtopia server/laucher是控制窗口系統(tǒng)、進(jìn)程間通信、發(fā)起所有應(yīng)用和其他核心任務(wù)的主要服務(wù)程序。 Qt/Embedded的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖 (1) Qt/Embedded應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)Qtopia是一個(gè)基于QT/Embedded開發(fā)的一個(gè)嵌入式的桌面環(huán)境和應(yīng)用程序集，可以方便地在Qtopia桌面環(huán)境中添加用戶應(yīng)用程序或者對桌面進(jìn)行配置。為了添加用戶應(yīng)用程序，需要在Qtopia/apps/，該文件指明了桌面文件的圖標(biāo)以
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