【正文】 bedded不僅可以開(kāi)發(fā)Qtopia也可以用來(lái)開(kāi)發(fā)面向 Qtopia的第三方軟件。 Qtopia 虛擬平臺(tái)建立 Qtopia是 TrollTech公司為采用嵌入式 Linux系統(tǒng)的移動(dòng)計(jì)算設(shè)備和手持設(shè)備而開(kāi)發(fā)的綜合應(yīng)用平臺(tái)， 包含完整的應(yīng)用層、靈活的用戶界面、窗口操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序啟動(dòng)程序以及開(kāi)發(fā)框架。 到這一步 編譯出來(lái)的 Qt應(yīng)用程序只能在宿主機(jī)上運(yùn)行，若要移植到開(kāi)發(fā)板上還要對(duì) Qt/Embedded重新編譯。 Qt Designer最終生成的文件為 .ui文件，之后用 Qt提供的 uic工具可以生成 .h文件和 .cpp文件。程序員可以選擇建立一 個(gè)函數(shù)（稱為插槽）并調(diào)用 connect( )來(lái)將這個(gè)信號(hào)與插槽連接起來(lái)。另一個(gè)問(wèn)題是，這種回調(diào)方法緊緊得綁定了 20 GUI得基本功能元素，使得很難進(jìn)行獨(dú)立的分類(lèi)開(kāi)發(fā)。當(dāng)這個(gè)按鈕被按下，這個(gè)函數(shù)就會(huì)被執(zhí)行。 Qt應(yīng)用程序的完成包括以下幾個(gè)步驟 ： (1) 創(chuàng)建和初始化子部件 (2) 設(shè)置子部件的布局 (3) 設(shè)置 Tab鍵的次序 (4) 建立信號(hào)與插槽的連接 將部件布置好后，就可以根據(jù)我們的需要來(lái)建立連接， Qt開(kāi)創(chuàng)性的使用了信號(hào)與插槽機(jī)制，與傳統(tǒng)的回調(diào)函數(shù)方式不 同，它是一種靈活、類(lèi)型安全、快速、完全面向?qū)ο蟮?C++機(jī)制。利用 Qt Designer 可以用一種所見(jiàn)既所得的方式來(lái) 生成 Qt 程序 GUI 圖形界面的程序源碼，并且只需要手工編寫(xiě)一個(gè) main 函數(shù)就可以進(jìn)行編譯了。最終可以生成一個(gè)二進(jìn)制的可執(zhí)行文件 ， 其 在 qvfb中 的 顯示 結(jié)果如 圖 。生成工程文件需要使用 progen工具，它的位置在$TMAKEDIR/bin下，使用 progen生成工程文件的方法如下： $TMAKEDIR/bin/progen –t –o (2) 生成 Makefile 文件 Qt提供了生成 Makefile文件的工具 tmake，這極大地方便了應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)，節(jié)省了大量的時(shí)間，而且還可根據(jù)不同平臺(tái)的需要生成適合于不同平臺(tái)的Makefile文件。其中編譯 qvfb時(shí)，在輸入 make指令后，提示“ Nothing to be done for all”，查找資料后知道要在make前先執(zhí)行 make clean命令，以清除上次編譯產(chǎn)生的中間文件。 (1) 編譯 cd $QT2DIR export TMAKEPATH=$TMAKEDIR/lib/linuxg++ export QTDIR=$QT2DIR export PATH=$QTDIR/bin:$PATH export LD_LIBRARY_PATH=$QTDIR/lib:$LD_LIBRARY_PATH ./configure noxft make cp –arf bin/uic $QTEDIR/bin/ (2) 編譯 qvfb export TMAKEPATH=$TMAKEDIR/lib/linuxg++ export QTDIR=$QT2DIR export PATH=$QTDIR/bin:$PATH export LD_LIBRARY_PATH=$QTDIR/lib:$LD_LIBRARY_PATH cd $QTEDIR/tools/qvfb /root/2410sQt/make mv qvfb $QTEDIR/bin/ 18 (3) 編譯 Qt/Embedded cd $QTEDIR export TMAKEPATH=$TMAKEDIR/lib/qws/linuxx86g++ export QTDIR=$QTEDIR export PATH=$QTDIR/bin:$PATH export LD_LIBRARY_PATH=$QTDIR/lib:$LD_LIBRARY_PATH ./configure noxft qvfb depths 4,8,16,32 make 開(kāi)始 幾次編譯時(shí)，對(duì)整個(gè)編譯過(guò)程還不了解，在設(shè)置環(huán)境變量時(shí)容易漏掉“ $”符號(hào)或是拼寫(xiě)錯(cuò)誤，而且擔(dān)心 make失敗后，中間生成的文件會(huì)對(duì)下一次make產(chǎn)生影響。使得我們?cè)诿看握{(diào)試應(yīng)用時(shí)不需要經(jīng)常刷新 開(kāi)發(fā) 板上的 FLASH 存儲(chǔ)空間，從而加速了應(yīng)用 程序的開(kāi)發(fā) 。 Qt/Embedded 不僅提供了所有 qt 程序需要的庫(kù)文件，還提供了虛擬幀緩沖 qvfb（ qt virtual frame buffer）， qvfb 是 X 窗口用來(lái)運(yùn)行和測(cè)試 Qtopia應(yīng)用程序的系統(tǒng)程序 ， qvfb 使用了共享存儲(chǔ)區(qū)域（虛擬的幀緩沖）來(lái)模擬幀緩沖并且在一個(gè)窗口中（ qvfb）模擬一個(gè)應(yīng)用來(lái)顯示幀緩沖，顯示的區(qū)域被周期性的改變和更新。 圖 Qt/Embedded的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu) Qt 文件架構(gòu) Qt 由 三個(gè)文件 構(gòu)成： 、 和。其實(shí)現(xiàn)分為兩個(gè)方面：一是對(duì) LCD及其相關(guān)部件的初始化，包括畫(huà)面緩沖區(qū)的創(chuàng)建和對(duì) DMA通道的設(shè)置；二是對(duì)畫(huà)面緩沖區(qū)的讀寫(xiě)，具體到代碼為 read、 write等系統(tǒng)調(diào)用接口。用戶可以將它看成是顯示內(nèi)存的一個(gè)映象，將其映射到進(jìn)程地址空間之后，就可以直接進(jìn)行讀寫(xiě)操作了，而寫(xiě)操作可以立即反映在屏幕上。 15 圖 Qt/Embedded與 Qt/X11的比較 Qt/Embedded的底層圖形引擎基于 framebuffer， framebuffer出現(xiàn)在 內(nèi) 核的版本當(dāng)中的一種驅(qū)動(dòng)程序接口。它的類(lèi)庫(kù)接口完全兼容于同版本的Qt X11 ,使用 X Window下的開(kāi)發(fā)工具可以直接開(kāi)發(fā)基于 Qt/Embedded的應(yīng)用程序 GUI界面 [12]。同時(shí)，將外部輸入設(shè)備抽象為 keyboard和 mouse輸入事件 ,底層接口支持鍵盤(pán)、 GPM 鼠標(biāo)、觸摸屏以及用戶自定義的設(shè)備等。 Qt 體系結(jié)構(gòu) Qt 架構(gòu) Qt/Embedded是著名的 Qt庫(kù)開(kāi)發(fā)商 Trolltech公司開(kāi)發(fā)的面向嵌入式系統(tǒng)的 Qt版本?？傮w來(lái)講，嵌入式 GUI 應(yīng)具備以下特點(diǎn)： 體積小 ； 運(yùn)行時(shí)耗用系統(tǒng)資源??； 上層接口與硬件無(wú)關(guān)，高度可移植性； 在某 些應(yīng)用場(chǎng)合應(yīng)具備實(shí)時(shí)性。嵌入式 GUI 的 要求 是 簡(jiǎn)單、直觀、可靠、占用資源小且反應(yīng)快速，以適應(yīng)系統(tǒng)硬件資源有限的條件。這 里直接采用北京博創(chuàng)提供的工具包。 這是開(kāi)發(fā)環(huán)境建立的整個(gè)過(guò)程 。其中 glibc 和內(nèi)核源代碼的版本必須與目標(biāo)板上實(shí)際使用的版本保持一致。其中主要的設(shè)置為： 端口號(hào)設(shè)置為 /dev/ttsS0(即使用串口 1)； 波特率設(shè)置為 115200； 硬件流和軟件流都改為 NO[8]。 在 Linux 操作系統(tǒng)的超級(jí)終端中輸入mini 即可進(jìn)入 mini 界面。 Mount: nfs mount failed: No such file or directory Warning: mount version newer than kernel NFS : mount program does not pass remote address ! Mount: Mounting :/root/share on /host failed: Invaild argument 后來(lái)查了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方面的資料，才知道因?yàn)檠b虛擬機(jī)時(shí)網(wǎng)絡(luò)是橋接的，相當(dāng)于建立了一個(gè)局域網(wǎng)，需要給虛擬機(jī)和主機(jī)分配不同的 IP 才能工作。 由于 Linux 操作系統(tǒng)是裝在虛擬機(jī)上，所以這里有個(gè) IP 設(shè)置的問(wèn)題，起初以為虛擬機(jī)和主機(jī)的 IP 應(yīng)該設(shè)置為相同的，但這樣始終不能用 NFS 將開(kāi)發(fā)板掛載到 Linux 系統(tǒng)上。對(duì)于 ，它的默認(rèn) 設(shè)置 是打開(kāi)防火墻，對(duì)于外來(lái)的 IP 12 訪問(wèn)它全部拒絕，因此在網(wǎng)絡(luò)設(shè)置完成后，應(yīng)立即關(guān)閉防火墻。配置 NFS 網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，包括配置 IP 地址、 NFS 服務(wù)、防火墻。在綜合 比較之下，采用第三種方案， 即 在宿主機(jī)Windows 環(huán)境下安裝虛擬機(jī)，再在虛擬機(jī)中安裝 Linux 系統(tǒng)。調(diào)試時(shí)可以采用串口、以太網(wǎng)口等。 因此，通常采用一種交叉編譯調(diào)試的方式 ， 建立 交叉編譯環(huán)境 的 PC 機(jī) 稱為 宿主機(jī)， 而對(duì)應(yīng)的開(kāi)發(fā)板 稱為 目標(biāo)板 [7,15]。 圖 S3C2410和 ADS7843接口原理圖 V C C1X+2Y+3X4Y5I N 37I N 48V R E F9V C C10P E N I R Q11DOUT12B U S Y13D I N14CS15D C L K16U 5 0 5F M 7 8 4 3V D D 3 3T C H Y +T C H X +T C H X T C H Y C 5 0 61 0 4C 5 0 51 0 4E I N T 5M I S O 0M O S I 0S P I C L K 0G P G 1 2 11 3 交叉編譯環(huán)境的建立 Linux 交叉編譯環(huán)境簡(jiǎn)介 絕大多數(shù) Linux 軟件開(kāi)發(fā)都是以 本機(jī) 方式進(jìn)行的，即 采用 本機(jī)（ HOST）開(kāi)發(fā)、調(diào)試、本機(jī)運(yùn)行的方式。多數(shù)嵌入式處理器包括 S3C2410處理器都集成了同步串行接口（ SPI），很容易與ADS7843直接相連。 ADS7843特點(diǎn)如下： 四線電阻式觸摸屏接口； 單電壓供電，電壓范圍為 ； 圖 S3C2410處理器內(nèi)置 ADC和觸摸屏接口 圖 10 最高 125kHz的轉(zhuǎn)換速度； 同步串行接口（ SPI）； 12位或 8位采樣精度； 2個(gè)附加的 A/D通 道。控制觸摸屏的引腳（ X+、 X、Y+和 Y），要用到 4個(gè)外部晶體管，并采用控制信號(hào) nYPON， YMON， nXPON和 XMON來(lái)控制晶體管的打開(kāi)與關(guān)閉。 S3C2410處理器 上的 A/D轉(zhuǎn)換器和觸摸屏接口 如圖 。模擬輸入引腳（ AIN[5]， AIN[7]）則連接到觸摸屏引腳。如圖 。 S3C2410處理器 的 引腳 AIN[7]和 AIN[5]用于連接觸摸屏的模擬信號(hào)輸入。在 A/D轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘下，最大轉(zhuǎn)換速率可達(dá)到 500KSPS。 S3C2410處理器 集成了 8通道模擬輸入的 10位 A/D轉(zhuǎn)換器。 圖 觸摸屏簡(jiǎn)單等效電路 兩種接口方式 觸摸屏和 S3C2410處理器的接口方式有兩種： 使用 S3C2410處理器 內(nèi)部 的 觸摸屏控制器 和 使用 專門(mén)的觸摸屏接口芯片 。 電阻式觸摸屏工作的實(shí)質(zhì)是對(duì) X、 Y兩個(gè)方向電阻分壓的測(cè)量。 這就是四 線電阻 式 觸摸屏的引線構(gòu) 成。用于 x 坐標(biāo)測(cè)量的導(dǎo)電層從左右兩端引出 兩個(gè)電極，記為X+ 和 X。當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)， 兩 個(gè)導(dǎo) 電層 在觸摸點(diǎn)處接觸。 電阻式觸摸屏的工作原理 電阻式觸摸屏又可分為四線式和五線式兩種。 紅外線觸摸屏屏價(jià)格低廉，但其外框易碎，容易產(chǎn)生光干擾，曲面情況下失真；電容屏設(shè)計(jì)理論好，但其 圖像 失真問(wèn)題很難得到根本解決；表面聲波觸摸屏清晰抗暴，適于各種場(chǎng)合，缺憾是屏表面的水滴、塵土?xí)褂|摸屏變 地 遲鈍，甚至不工作；電阻式觸摸屏結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ，成本低廉，透光效果好，工作環(huán)境和外界完全隔離，不怕灰塵和 水汽 ， 并且 穩(wěn)定性高 。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中主要用到S3C2410 中 ADC 和觸摸屏接口模塊。 它 集成了大量的功能單元 ： （ 1） ARM920T 內(nèi)核， ，帶有 指令和 16KB 數(shù)據(jù)緩存及 MMU 單元的外部 O 接口的微處理器 ； （ 2） 外部存儲(chǔ)器控制（ SDRAM 控制和芯片選擇邏輯） ； （ 3） LCD 控制器（支持 4K 顏色的 STN 或 256K 色 TFT 的 LCD），帶有1 個(gè)通道的 LCD 專用 DMA 控制器 ； （ 4） 4 通道 DMA，具有外部請(qǐng)求引腳 ； （ 5） 3 通道 UART（支持 ， 16 字節(jié)發(fā)送 FIFO 及 16 字節(jié)接收 FIFO）/2 通道 SPI 接口 ； （ 6） 1 個(gè)通道多主 IIC 總線控制器 /1 通道 IIS 總線控制器 ； （ 7） 2 個(gè)主機(jī)接口的 USB 口 /1 個(gè)設(shè)備 USB 口（ 版本） ； （ 8） 4 通道 PWM 定時(shí)器 /1 通道內(nèi)部計(jì)時(shí)器 ； 7 （ 9） 117 位通用目的 I/O 口 /24 通道外部中斷源 ； （ 10） 帶觸摸屏接口的 8 通道 10 位 ADC； 等等。 并獲得了廣泛支持，也對(duì) DSP 的應(yīng)用領(lǐng)域提出了挑戰(zhàn)。隨著寬帶技術(shù)的推廣，采用 ARM 技術(shù)的 ASDL 芯片正逐漸獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 作為 32 位的 RISC 架構(gòu)，基于 ARM 內(nèi)核的為控制器芯片不但占據(jù)了 微控制器市場(chǎng)的大部分市場(chǎng)份額，同時(shí)也逐漸向低端微控制器應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展， ARM 微處理器的低功耗、高性價(jià)比，向傳統(tǒng)的 8 位 /16 位微控制器提出了挑戰(zhàn)。 6 2 硬件平臺(tái) ARM 體系結(jié)構(gòu) 及應(yīng)用 ARM9 微處理器作為新一代嵌入式平臺(tái)，它采用 5 級(jí)流水線， 支持Thumb/ARM 雙指令集，能很好地兼容 8 位 /16 位器件 ； 大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度快；尋址方式靈活簡(jiǎn)單，執(zhí)行效率高；支持協(xié)處理器和片上調(diào)試。 它 是 用 Qt/Embedded 程