【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 能，有多種可選擇窗口管理器（ X windows）。所有的這些優(yōu)點(diǎn)讓 Linux 更受用戶的青睞 [4]。 Linux 的跨平臺(tái)特性使得眾多的研究項(xiàng)目都選擇 Linux 作為開發(fā)工具，通過(guò)Linux 方便的開發(fā)工具開發(fā)完后移植到其他平臺(tái)進(jìn)行應(yīng)用，這加快了整個(gè)項(xiàng)目中軟件與硬件的開發(fā)過(guò)程。 Linux 具有許多其他系統(tǒng)所不具有的優(yōu)點(diǎn)，例如，因?yàn)長(zhǎng)inux 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(jìn)行開發(fā)的時(shí)候不需要向公司付費(fèi)購(gòu)得許可證。 Linux 還有另外一個(gè)巨大的優(yōu)點(diǎn)，那就是其免費(fèi)的源代碼，這可以大量的節(jié)省開發(fā)費(fèi)用。為了符合當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)世界的發(fā)展趨勢(shì)Linux 內(nèi)部還集成了網(wǎng)絡(luò)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(tái)式機(jī)上以后，該系統(tǒng)便走進(jìn)了千家萬(wàn)戶，日趨廣泛。 基于 Linux 的杰出特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，當(dāng)今社會(huì)的主流與趨勢(shì)是 Linux，其蘊(yùn)藏的巨大商業(yè)價(jià)值必然給信息也電子產(chǎn)業(yè)甚至是社會(huì)生活帶來(lái)巨大的沖擊也會(huì)帶來(lái)巨大的機(jī) 遇。 Linux 操作系統(tǒng)將為嵌入式產(chǎn)品創(chuàng)造輝煌的未來(lái)。 Qt 開發(fā)工具簡(jiǎn)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(yùn)行不需要占用太大內(nèi)存，比 Linux 下運(yùn)FGSJJLKSJGKLJG JLS JGKJ KJ SKJ KJSKLGJKSJLKSJKL KSGK JKLGJSLSK JSGKL JLSGJSLJ GJGKL JLSJ KL JGKL JGKL JKL 行更節(jié)省內(nèi)存。 Qt 內(nèi)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(nèi)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(guó)際化工具 Qt Linguist（ Qt 語(yǔ)言學(xué)家） 等。 Qt 的主要特點(diǎn)是面向?qū)ο?，容易擴(kuò)展，對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行了良好的封裝，使各個(gè)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(tái)特性使用 Qt 類編寫的程序也可以在其他平臺(tái)上編譯、運(yùn)行，使跨平臺(tái)開發(fā)變得容易。對(duì)于窗口與窗口，界面與界面之間的通信， Qt 沒(méi)有使用與其他軟件所采用的函數(shù)回調(diào)方法，其采用了一種全新的并可選的對(duì)象間通信機(jī)制 通過(guò)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 ，這種通信方式叫做“信號(hào)與槽”。 Qt 所具有的的以上各種優(yōu)點(diǎn)使得 各個(gè)組件之間的協(xié)同工作變得簡(jiǎn)單，非常適合真正的構(gòu)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(huì)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(tái)的代碼的執(zhí)行效率要高 [10]。 Qt 編程機(jī)制簡(jiǎn)介 （ 1） Qt 系統(tǒng)的信號(hào)與槽機(jī)制 在圖形用戶界面編程的時(shí)候，我們總希望一個(gè)窗口部件的變化能夠引起其他窗口部件的響應(yīng)，我們更希望任何一類的對(duì)象可以和其他對(duì)象進(jìn)行通信。 Qt 之前的工具包在進(jìn)行窗口通信的時(shí)候使用的是一種叫做回調(diào)的通訊方式 ?；卣{(diào)是指一個(gè)函數(shù)的指針，在通信的時(shí)候通常是把一個(gè)函數(shù)的指針傳遞給處理函數(shù)，而處理函數(shù)則在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候調(diào)用回調(diào)。但是，回調(diào)有兩個(gè)主要缺點(diǎn)，第一，在進(jìn)行回調(diào)的時(shí)候我們無(wú)法確定處理函數(shù)使用了正確的參數(shù)，這樣便容易導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。第二，回調(diào)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(jìn)行獨(dú)立分離。 信號(hào)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(diǎn)。 Qt 的信號(hào)與槽機(jī)制與其他通訊機(jī)制是不同的，我們?cè)谶M(jìn)行 Qt 窗口設(shè)計(jì)的時(shí)候要實(shí)現(xiàn)窗口功能就需要進(jìn)行信號(hào)與槽的配置。 Qt 的窗口部件預(yù)先定義了許多信號(hào) ，我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候需要對(duì)自己要用的信號(hào)進(jìn)行處理，我們則可以通過(guò)繼承來(lái)加入我們自己的信號(hào)，信號(hào)與槽設(shè)定好以后，當(dāng)對(duì)象內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生改變后，信號(hào)就被發(fā)射出去。當(dāng)一個(gè)信號(hào)被發(fā)射出去，與它鏈接的槽就會(huì)被執(zhí)行，好比調(diào)用一個(gè)實(shí)現(xiàn)設(shè)定好的函數(shù)一樣。信號(hào) /槽機(jī)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(dāng)所有的槽都返回后發(fā)射的信號(hào)也將返回。信號(hào)與槽的運(yùn)作不需要類與類之間了解明細(xì)，這樣我們開發(fā)出來(lái)的代碼便具備了較高的可重用性。 信號(hào)與槽的運(yùn)作可以簡(jiǎn)化為一下實(shí)例：假設(shè)類 X 的狀態(tài)發(fā)生變化需要另一個(gè)對(duì)象 Y 響應(yīng)，執(zhí)行類 Y 的成員函數(shù) slot()用來(lái)處理這種變化。所謂的信號(hào)是指類 X 所定義的一個(gè)成員函數(shù)，例如 signal()，當(dāng) X 發(fā)生變化的時(shí)候，對(duì)象 X 將狀態(tài)信息封裝在該函數(shù)的參數(shù)中，調(diào)用該函數(shù)。所謂的槽也就是類 Y 的一個(gè)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(gè)信號(hào)函數(shù)與槽綁定，當(dāng)函數(shù)被調(diào)用時(shí)，與其一同綁定的槽函數(shù)便會(huì)被調(diào)用，這是一種高效靈活的處理方式。開發(fā)人員在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)的時(shí)候只需要指定一個(gè)類含有哪些信號(hào)函數(shù)和那些槽函數(shù)， Qt 自帶的一種處理信號(hào)與槽的機(jī)制會(huì)自動(dòng)來(lái)處理信號(hào)與槽函數(shù)的綁 定，一個(gè)信號(hào)被調(diào)用時(shí)，與其綁定的槽函數(shù)相應(yīng)被調(diào)用，而且一個(gè)信號(hào)允許與多個(gè)槽進(jìn)行綁定， Qt 會(huì)執(zhí)行所有與該信號(hào)綁定的槽函數(shù) [11]。 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。 如果一個(gè)類要使用信號(hào)與槽機(jī)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(guān)鍵字，分別用來(lái)表示信號(hào)、槽、和發(fā)送信號(hào)，移除這些關(guān)鍵字和預(yù)處理程序，就可以使用標(biāo)準(zhǔn)的 C++編譯器。槽同其他函數(shù)一樣也具有訪問(wèn)權(quán)限，只是槽的訪問(wèn)權(quán)限決定了 誰(shuí)可以和它相連，如一個(gè) public slots:包含了任何信號(hào)都可以相連的槽 (Andrew Krause,2021) 。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。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。 一個(gè) private slots 包含了只有這個(gè)類本身的信號(hào)可以連接的槽，甚至它的子類都沒(méi)有獲得連接的權(quán) 利。 （ 2） Qt 元對(duì)象系統(tǒng) Qt 中的元對(duì)象系統(tǒng)是 一個(gè) 基于下列三類： Q Object 類、類聲明中的私有段中的 Q_OBJECT 宏、元對(duì)象編譯器（ MOC） ， 用來(lái)處理對(duì)象間通訊的信號(hào) /槽機(jī)制、運(yùn)行時(shí)的類型信息和動(dòng)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(gè)或多個(gè)類的聲明中含有Q_OBJECT 宏，它就會(huì)給含有 Q_OBJECT 宏的類生成另一個(gè)含有元對(duì)象代碼的C++源文件。這個(gè)生成的源文件可以被類的源文件包含（ include）到或者和這個(gè)類的實(shí)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(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）， Q Object 中的元對(duì)象代碼實(shí)現(xiàn)其它特征： 1） class Name()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。 2） inherits()函數(shù)返回這個(gè)對(duì)象是否是一個(gè)繼承于 Q Object 繼承樹中一個(gè)特定類的類的實(shí)例。 3） t r ( )和 trUtf8( ) 兩個(gè)函數(shù)是用于國(guó)際化中的字符串翻譯。 4） set Property()函數(shù) 和 property()函數(shù)，這 兩個(gè)函數(shù) 是 用來(lái)通過(guò)名稱動(dòng)態(tài)設(shè)置和獲得對(duì)象屬性的。 5） meta Object()函數(shù)返回這個(gè)類所關(guān)聯(lián)的元對(duì)象。 雖然使用 Q Object 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。根據(jù)元對(duì)象系統(tǒng)的觀點(diǎn)，一個(gè)沒(méi)有元代碼的 Q Object 的子類和它含有元對(duì)象代碼的最近的祖先相同。舉例來(lái)說(shuō)就是， class Name()將不會(huì)返回你的類的實(shí)際名稱，返回的是它的這個(gè)祖先的名稱。故強(qiáng)烈建議 Q Object 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 Co r bet , 2021)[15]。 （ 3） 跨平臺(tái)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(gè)跨平臺(tái)的 C++圖形用戶界面應(yīng)用程序框架；它提供給應(yīng)用程序開發(fā)者建立藝術(shù)級(jí)的圖形用戶界面所需的所用功能。 3） Qt 是完全面向?qū)ο蟮?，很容易擴(kuò)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(tái)簡(jiǎn)介 S3C4210 開發(fā)板 簡(jiǎn)單 介紹 Samsung 公司推出的 16/32位 RISC處理器 S3C2410A，為手持設(shè)備和一般類型應(yīng)用提供了低價(jià)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(jiǎn)和出色的全靜態(tài)設(shè)計(jì)特別適用于對(duì)成本和功耗敏感的應(yīng)用。同樣它還采用了一種叫做 Advanced Microcontroller Bus Architecture(AMBA) 新型總線結(jié)構(gòu)。 S3C2410A的顯著特性是它的 CPU核心，是一個(gè)由 Advanced RISC Machines（ ARM）有限公司 設(shè)計(jì)的 16/32位 ARM920T RISC處理器。 ARM920T實(shí)現(xiàn)了 MMU， AMBA BUS和 Harvard高速緩沖體系結(jié)構(gòu)。這一結(jié)構(gòu)具有獨(dú)立的 16KB指令 Cache和 16KB數(shù)據(jù) Cache，每個(gè)都是由 8字長(zhǎng)的行（ line）構(gòu)成。 通過(guò)提供一系列完整的系統(tǒng)外圍設(shè)備， S3C2410A大大減少了整個(gè)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(chǔ)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(qǐng)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(jī) /1 端口 USB 設(shè)備（ 版） ? 4 通道 PWM 定時(shí)器和 1 通道內(nèi)部定時(shí)器 ? 看門狗定時(shí)器 ? 117個(gè) 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(shí)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(tái) 主要 功能 模塊 介紹 S3C2410 處理器簡(jiǎn)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(nèi)部 ， 存儲(chǔ)器 ，外部 I/， 16KB數(shù)據(jù) Cache， 16KB指令 Cache，MMU。 ◆ 內(nèi)置外部 存儲(chǔ)器 控制器（ SDRAM 控制和芯片選擇邏輯）。 ◆ LCD 控制器，一個(gè) LCD 專業(yè) DMA。 ◆ 4 個(gè)帶外部請(qǐng)求線的 DMA。 ◆ 3 個(gè)通用異步 串行端口 （ ， 16Byte Tx FIFO and 16Byte Rx FIFO），2通道 SPI ◆ 一個(gè)多主 I2C總線，一個(gè) I2S 總線控制器。 ◆ SD 主接口版本 兼容。 FGSJJLKSJGKLJG J