【文章內容簡介】 能，有多種可選擇窗口管理器（ X windows）。所有的這些優(yōu)點讓 Linux 更受用戶的青睞 [4]。 Linux 的跨平臺特性使得眾多的研究項目都選擇 Linux 作為開發(fā)工具，通過Linux 方便的開發(fā)工具開發(fā)完后移植到其他平臺進行應用，這加快了整個項目中軟件與硬件的開發(fā)過程。 Linux 具有許多其他系統(tǒng)所不具有的優(yōu)點，例如，因為Linux 是集公眾的智慧開發(fā)的，其不受商 家的控制，所以研究者在進行開發(fā)的時候不需要向公司付費購得許可證。 Linux 還有另外一個巨大的優(yōu)點，那就是其免費的源代碼，這可以大量的節(jié)省開發(fā)費用。為了符合當今網(wǎng)絡世界的發(fā)展趨勢Linux 內部還集成了網(wǎng)絡支持，使用戶更為方便。由于 Linux 的高度模塊化，這使用戶可以便捷地添加所需要的各種部件。 Linux 系統(tǒng)安裝在臺式機上以后，該系統(tǒng)便走進了千家萬戶，日趨廣泛。 基于 Linux 的杰出特點與優(yōu)勢，當今社會的主流與趨勢是 Linux，其蘊藏的巨大商業(yè)價值必然給信息也電子產(chǎn)業(yè)甚至是社會生活帶來巨大的沖擊也會帶來巨大的機 遇。 Linux 操作系統(tǒng)將為嵌入式產(chǎn)品創(chuàng)造輝煌的未來。 Qt 開發(fā)工具簡介 Qt 主要特性 Qt 支持 Unix 和 Linux 系統(tǒng)，為了使開發(fā)者更加方便快捷， Nokia 發(fā)布了 Windows 版了 Qt，其在 Windows 下運行不需要占用太大內存，比 Linux 下運FGSJJLKSJGKLJG JLS JGKJ KJ SKJ KJSKLGJKSJLKSJKL KSGK JKLGJSLSK JSGKL JLSGJSLJ GJGKL JLSJ KL JGKL JGKL JKL 行更節(jié)省內存。 Qt 內部包含了許多開發(fā)工具， Linux 下的 KDE 環(huán)境也是基于 Qt開發(fā)而成的。其內部開發(fā)工具有： Qt/X1基于 Frame buffer(幀緩沖區(qū) )的Qt/Embedded、快速開發(fā)工具 Qt Designer 以及國際化工具 Qt Linguist（ Qt 語言學家） 等。 Qt 的主要特點是面向對象，容易擴展，對各個模塊進行了良好的封裝，使各個模塊都具有較好的可重用性，它還允許真正的組件編程；其優(yōu)良的跨平臺特性使用 Qt 類編寫的程序也可以在其他平臺上編譯、運行，使跨平臺開發(fā)變得容易。對于窗口與窗口，界面與界面之間的通信， Qt 沒有使用與其他軟件所采用的函數(shù)回調方法，其采用了一種全新的并可選的對象間通信機制 通過一個對象信號的發(fā)射，另一個槽函數(shù)的響應，使各個對象之間的通信安全而且高效 ，這種通信方式叫做“信號與槽”。 Qt 所具有的的以上各種優(yōu)點使得 各個組件之間的協(xié)同工作變得簡單，非常適合真正的構件編程。此外， Qt 是直接基于 X lib ( X Window System 協(xié)議 )的，不依賴 Motif(開放軟件基金會的圖形接口 ) 工具包， 所以它的執(zhí)行效率比一般的基于平臺的代碼的執(zhí)行效率要高 [10]。 Qt 編程機制簡介 （ 1） Qt 系統(tǒng)的信號與槽機制 在圖形用戶界面編程的時候，我們總希望一個窗口部件的變化能夠引起其他窗口部件的響應，我們更希望任何一類的對象可以和其他對象進行通信。 Qt 之前的工具包在進行窗口通信的時候使用的是一種叫做回調的通訊方式 。回調是指一個函數(shù)的指針，在通信的時候通常是把一個函數(shù)的指針傳遞給處理函數(shù)，而處理函數(shù)則在適當?shù)臅r候調用回調。但是，回調有兩個主要缺點，第一，在進行回調的時候我們無法確定處理函數(shù)使用了正確的參數(shù)，這樣便容易導致系統(tǒng)崩潰。第二，回調是一種將圖形用戶接口的功能元素緊緊綁定的通訊方式，這樣很難將開發(fā)進行獨立分離。 信號與槽是 Qt 的中心特征，也是其區(qū)別于其他工具包的主要特點。 Qt 的信號與槽機制與其他通訊機制是不同的，我們在進行 Qt 窗口設計的時候要實現(xiàn)窗口功能就需要進行信號與槽的配置。 Qt 的窗口部件預先定義了許多信號 ，我們在設計的時候需要對自己要用的信號進行處理，我們則可以通過繼承來加入我們自己的信號，信號與槽設定好以后，當對象內部狀態(tài)發(fā)生改變后，信號就被發(fā)射出去。當一個信號被發(fā)射出去，與它鏈接的槽就會被執(zhí)行，好比調用一個實現(xiàn)設定好的函數(shù)一樣。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，F(xiàn)GSJJLKSJGKLJG JLS JGKJ KJ SKJ KJSKLGJKSJLKSJKL KSGK JKLGJSLSK JSGKL JLSGJSLJ GJGKL JLSJ KL JGKL JGKL JKL 當所有的槽都返回后發(fā)射的信號也將返回。信號與槽的運作不需要類與類之間了解明細，這樣我們開發(fā)出來的代碼便具備了較高的可重用性。 信號與槽的運作可以簡化為一下實例：假設類 X 的狀態(tài)發(fā)生變化需要另一個對象 Y 響應，執(zhí)行類 Y 的成員函數(shù) slot()用來處理這種變化。所謂的信號是指類 X 所定義的一個成員函數(shù)，例如 signal()，當 X 發(fā)生變化的時候，對象 X 將狀態(tài)信息封裝在該函數(shù)的參數(shù)中，調用該函數(shù)。所謂的槽也就是類 Y 的一個成員函數(shù)，比如上述的 slot()。我們使用 Qt 提供的 Q Object::connect()函數(shù)將一個信號函數(shù)與槽綁定，當函數(shù)被調用時，與其一同綁定的槽函數(shù)便會被調用，這是一種高效靈活的處理方式。開發(fā)人員在進行軟件設計的時候只需要指定一個類含有哪些信號函數(shù)和那些槽函數(shù)， Qt 自帶的一種處理信號與槽的機制會自動來處理信號與槽函數(shù)的綁 定，一個信號被調用時，與其綁定的槽函數(shù)相應被調用，而且一個信號允許與多個槽進行綁定， Qt 會執(zhí)行所有與該信號綁定的槽函數(shù) [11]。 總體來看，信號和槽構成了一個強有力的組件編程機制。 如果一個類要使用信號與槽機制，它就必須是從 Q Object 或 Q Object 的子類繼承，而且類的定義必須加上 Q_OBJECT 宏。 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。槽同其他函數(shù)一樣也具有訪問權限，只是槽的訪問權限決定了 誰可以和它相連，如一個 public slots:包含了任何信號都可以相連的槽 (Andrew Krause,2021) 。一個 protected slots:包含了只有這個類和它的子類的信號才能連接的槽。這就是說這些槽只是類的實現(xiàn)的一部分，而不是它和外界的接口。 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。 （ 2） Qt 元對象系統(tǒng) Qt 中的元對象系統(tǒng)是 一個 基于下列三類： Q Object 類、類聲明中的私有段中的 Q_OBJECT 宏、元對象編譯器（ MOC） ， 用來處理對象間通訊的信號 /槽機制、運行時的類型信息和動態(tài)屬性 的 系統(tǒng)。 MOC 讀取 C++源文件。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。這個生成的源文件可以被類的源文件包含（ include）到或者和這個類的實現(xiàn)一起編譯和連接。 FGSJJLKSJGKLJG JLS JGKJ KJ SKJ KJSKLGJKSJLKSJKL KSGK JKLGJSLSK JSGKL JLSGJSLJ GJGKL JLSJ KL JGKL JGKL JKL 除了提供對象間通訊的信號和槽機制之外（介紹這個系統(tǒng)的主要原因）， Q Object 中的元對象代碼實現(xiàn)其它特征： 1） class Name()函數(shù)在運行的時候以字符串返回類的名稱， 不需要 C++編譯器中的本地運行類型信息（ RTTI）的支持。 2） inherits()函數(shù)返回這個對象是否是一個繼承于 Q Object 繼承樹中一個特定類的類的實例。 3） t r ( )和 trUtf8( ) 兩個函數(shù)是用于國際化中的字符串翻譯。 4） set Property()函數(shù) 和 property()函數(shù)，這 兩個函數(shù) 是 用來通過名稱動態(tài)設置和獲得對象屬性的。 5） meta Object()函數(shù)返回這個類所關聯(lián)的元對象。 雖然使用 Q Object 作為一個基類而不使 用 Q_OBJECT 宏和元對象代碼是可以的，但是如果 Q_OBJECT 宏沒有被使用，那么這里的信號和槽以及其它特征描述都不會被提供。根據(jù)元對象系統(tǒng)的觀點，一個沒有元代碼的 Q Object 的子類和它含有元對象代碼的最近的祖先相同。舉例來說就是， class Name()將不會返回你的類的實際名稱，返回的是它的這個祖先的名稱。故強烈建議 Q Object 的所有子類使用 Q_OBJECT 宏，而不管它們是否實際使用了信號、槽和屬性 ( Jonathan Co r bet , 2021)[15]。 （ 3） 跨平臺特性 1） Qt支持各種操作系統(tǒng)，例如： Microsoft Windows 95/9 Microsoft Windows NT、 Linux、 Solaris、 SunOS、 HPUX、 Digital UNIX(OSF/、 Tru64)、 IRIX FreeBSD BSD/OS、 SCO、 AIX、 OS390 和 QNX 等； 2） Qt 是一個跨平臺的 C++圖形用戶界面應用程序框架；它提供給應用程序開發(fā)者建立藝術級的圖形用戶界面所需的所用功能。 3） Qt 是完全面向對象的，很容易擴展，并且允許真正地組件編程。 FGSJJLKSJGKLJG JLS JGKJ KJ SKJ KJSKLGJKSJLKSJKL KSGK JKLGJSLSK JSGKL JLSGJSLJ GJGKL JLSJ KL JGKL JGKL JKL 第三章 開發(fā) 平臺簡介 S3C4210 開發(fā)板 簡單 介紹 Samsung 公司推出的 16/32位 RISC處理器 S3C2410A，為手持設備和一般類型應用提供了低價格、低功耗、高性能小型微控制器的解決方案。 它的低功耗、精簡和出色的全靜態(tài)設計特別適用于對成本和功耗敏感的應用。同樣它還采用了一種叫做 Advanced Microcontroller Bus Architecture(AMBA) 新型總線結構。 S3C2410A的顯著特性是它的 CPU核心，是一個由 Advanced RISC Machines（ ARM）有限公司 設計的 16/32位 ARM920T RISC處理器。 ARM920T實現(xiàn)了 MMU， AMBA BUS和 Harvard高速緩沖體系結構。這一結構具有獨立的 16KB指令 Cache和 16KB數(shù)據(jù) Cache，每個都是由 8字長的行（ line）構成。 通過提供一系列完整的系統(tǒng)外圍設備， S3C2410A大大減少了整個系統(tǒng)的成本，消除了為系統(tǒng)配置額外器件的需要。本文檔將介紹 S3C2410A中集成的以下片上功能： ? ， ， I/O供電； ? 具備 16KB的 ICache和 16KB的 DCache/MMU； ? 外部存儲控制器（ SDRAM 控制和片選邏輯） ? LCD 控制器（最大支持 4K 色 STN 和 256K 色 TFT）提供 1 通道 LCD 專用DMA。 ? 4 通道 DMA 并有外部請求引腳。 ? 3 通道 UART(,16 字節(jié) TX FIFO ，和 16 字節(jié) Rx FIFO)/2 通道 SPI ? 1 通道多主 IICBUS/1 通道 IISBUS 控制器。 ? 兼容 SD 主接口協(xié)議 版和 MMC卡協(xié)議 。 ? 2 端口 USB 主機 /1 端口 USB 設備（ 版） ? 4 通道 PWM 定時器和 1 通道內部定時器 ? 看門狗定時器 ? 117個 通用 I/O 口和 24 通道外部中斷源。 ? 功耗控制模式：具有普通，慢速，空閑和掉電模式。 ? 8 通道 10 比特 ADC 和觸摸屏接口 ? 具有日歷功能的 RTC ? 具有 PLL 片上時鐘發(fā)生器 FGSJJLKSJGKLJG JLS JGKJ KJ SKJ KJSKLGJKSJLKSJKL KSGK JKLGJSLSK JSGKL JLSGJSLJ GJGKL JLSJ KL JGKL JGKL JKL 圖 31 S3C4210 開發(fā)板開發(fā)平臺 主要 功能 模塊 介紹 S3C2410 處理器簡單介紹 S3C2410處理器是 Samsung公司基于 ARM公司的 ARM920T處理器核，采用 FBGA封裝，采用 制造 工藝 的 32位微控制器。 該 芯片集成了 豐富的 功 能單元 ，其功能單元如下： ◆ 內部 ， 存儲器 ，外部 I/， 16KB數(shù)據(jù) Cache， 16KB指令 Cache，MMU。 ◆ 內置外部 存儲器 控制器（ SDRAM 控制和芯片選擇邏輯）。 ◆ LCD 控制器，一個 LCD 專業(yè) DMA。 ◆ 4 個帶外部請求線的 DMA。 ◆ 3 個通用異步 串行端口 （ ， 16Byte Tx FIFO and 16Byte Rx FIFO），2通道 SPI ◆ 一個多主 I2C總線，一個 I2S 總線控制器。 ◆ SD 主接口版本 兼容。 FGSJJLKSJGKLJG J