【正文】 通道 10 位 AD 控制器和觸摸屏接口、攝像頭接口以及帶日歷函數的實時時鐘。 S3C2440 使用了 ARM920T 內 核，采用了 ，它功耗低，非常適合需要控制成本和功耗應用的場合。 我們將提更加廣泛的 USB Host 外設應用，請經常留意我們網站的更新信息。 USB 接口 本開發(fā)板具有兩種 USB 接口，一個是 USB Host，它和普通 PC 的 USB 接口是一樣的，可以接 USB 攝像頭、 USB 鍵盤、 USB 鼠標、優(yōu)盤等常見的 USB 外設，另外一種是 USB Slave，我們一般使用它來下載程序到目標板，當開發(fā)板裝載了 WinCE 系統(tǒng)時，它可以通過 ActiveSync 軟件和 Windows 系統(tǒng)進行同步，當開發(fā)板裝載了 Linux 系統(tǒng)時，目前尚無相應的驅動和應用 [13][17]。 串口 S3C2440 本身總共有 3 個串口 UART0、 2，其中 UART0,1 可組合為一個全功能的串口，在大部分的應用中，我們只用到 3 個簡單的串口功能 (本開發(fā)板提供的 Linux 和 WinCE 驅動也是這樣設置的 )，即通常所說的發(fā)送 (TXD)和接 收 (RXD)，它們分別對應板上的 CON CON CON3，這 3 個接口都是從CPU 直接引出的，是 TTL 電平。 為了方便用戶外接其 他電源，我們還設計了一個電源接口 CON8，它是一個白色 間距的單排插座，中間均為 “地 ”，兩側均為 5V。 請注意，本開發(fā)板并非面向手持移動設備設計，因此它并不具備完善的電源管理電路。 開發(fā)板主要資源 SDRAM 存儲系統(tǒng) Mini2440 使用了兩片外接的 32M bytes 總共 64M bytes 的 SDRAM 芯片(型號為： HY57V561620FTP/MT48LC16M16A2)，一般 稱之為內存，它們并接在一起形成 32bit 的總線數據寬度，這樣可以增加訪問的速度；因為是并接，故它們都使用了 nGCS6 作為片選， CPU 手冊，這就決定了它們的物理起始地址為 0x30000000。 硬件平臺簡介 Mini2440 是一款真正低價實用的 ARM9 開發(fā)板，是目 前國內性價比最高的一款學習板；它采用 Samsung S3C2440 為微處理器，并采用專業(yè)穩(wěn)定的 CPU 內核電源芯片和復位芯片來保證系統(tǒng)運行時的穩(wěn)定性。此設計的主要工作是在 Linux（本次設計所使用的Linux 發(fā)行版為紅帽的桌面系統(tǒng) Fedora9）下 ARM 交叉環(huán)境的搭建，在 Windows xp 下 QT SDK 的安裝以及設計編寫工作日志記錄器的主程序。 Qt 是 KDE 等項目使用 GUI 支持庫，所以有許多基于 Qt 的 X Window 程序可以非常方便地移植到 Qt/Embedded 版本上 [10][11][12]。 Qt/Embedded 是高 端嵌入式設備 PDA 及手機的主流開發(fā)工具。由于嵌入式開發(fā)人員對實時嵌入式系統(tǒng)在理解上的不同，是的這些 GUI 系統(tǒng)在接口定義、體系結構、功能特性等方面存在很大差別，它們所采取的技術路線也有所不同。 總體來講，嵌入式 GUI 具備以下特點：體積小 、 運行時耗用系統(tǒng)資源小 、 上層接口 與硬件無關 、 高度可移植 、 高可靠性 、 可配置 [9]。嵌入式 GUI 要求簡單、直觀、可靠、占用資源小且反應快速，以適應系統(tǒng)硬件資源有限的條件。與早期計算機使用的命令行界面相比，圖形界面對于用戶來說在視覺上更易于接受。網絡接口模塊提供對多種網絡通信標準的訪問并支持許多網絡硬件 [8]。文件系統(tǒng)模塊用于支持對外部設備的驅動和存儲，虛擬文件系統(tǒng)模塊通過向所有的外部存儲設備提供一個通用的文件接口，隱藏了各種硬件設備的不同細節(jié)，從而提供并支持與其他操作系統(tǒng)兼容的多種文件系統(tǒng)格式。進程調度模塊用來負責控制進程對 CPU 資源的使用，所采取的調度策略是各進程能夠公平合理地訪問 CPU，同時保證內核能及時地執(zhí)行硬件操作。它是整個操作系統(tǒng)的核心，具有獨特的性質 [6][7]。在 Linux 中，可以在需要時自動裝入和卸載模塊。而在 Linux 中，可以動態(tài)裝入和卸載內核中的部分代碼。 雖然 Linux是一個單一內核操作系統(tǒng)，但它與傳統(tǒng)的單一內核 UNIX操作系統(tǒng)不同。在這樣的發(fā)展過程中，比起結構的清晰，他們更加注重 功能的強大和高效率的代碼。 Linux 系統(tǒng)使用了單一內核結構。通常，一個程序會跨越兩個空間。 Linux 內核 內核是操作系統(tǒng)的內部核心程序，它向外部提供 了對計算機設備的核心管理調用。 9．應用軟件多 自由軟件世界里有個很大的特點就是軟件多，授權幾乎都是采用 GPL 方式，大家都可以自由參考與使用，但是因為這些軟件多半是由設計者利用空余時間開發(fā)的，不以贏利為目的，所以并不能擔保這些軟件完全沒有問題。 Linux 一開始是基于 Intel 386 機器設計的，但是隨著網絡的散布，加上有許多工程師致力于各式平臺的移植，使得 Linux 可以在x8 MIPS、 ARM/StrongARM、 PowerPC、 Motorola 68k、 Hitachi SH3/SHTransmeta 等平臺上運行。 7．可靠的系統(tǒng)安全 在 Linux 操作系統(tǒng)中采取了許多安全技術措施，包括對讀、寫進行權限控制、帶保護的子系統(tǒng)、審計跟蹤、核心授權等，這些措施為網絡多用戶環(huán)境中的用戶提供了必要的安全保障。 Linux 在通信和網絡功能方面優(yōu)于其他操作系統(tǒng)。另外，由于用戶可以免費得到 Linux 的內核源代碼，因此，用戶可以修改內核源代碼，以便適應新增加的外部設備。所以， Linux 雖不是商業(yè)的產物，但它的質量卻不遜于商業(yè)產品。 4．穩(wěn)定性強， Linux 不屬于任何一家公司，但它卻擁有全世界愿意投入自由軟件的開發(fā)人員。 Linux 系統(tǒng)調度每一個進程平等地訪問微處理器。 3．多任務是現代計算機最主要的一個特點。 2．多用戶是指系統(tǒng)資源可以被不同用戶各自擁有并使用，即每個用戶對自己的資源有特定的權限，互不影響 。凡遵循國際標準所開發(fā)的硬件和軟件，都能彼此兼容，可方便地實現互聯(lián)。此后借助于因特網，經過全世界各地計算機愛好者的共同努力，現已成為當今世界上使用最多的一種 UNIX 類操作系統(tǒng) ，并且使用人數還在迅猛增長。 Linux 操作系統(tǒng)是 UNIX 操作系統(tǒng)的一種克隆系統(tǒng)。但這些操作系統(tǒng)都是商業(yè)化產品，其高昂的價 格使許多低端產品的小公司望而卻步；而且，源代碼封閉性也大大限制了開發(fā)者的積極性，因為這些 EOS 提供給編程人員的，往往只有 API 應用編程接 口，一般以函數形式出現，這些函數均是不能修改的。而嵌入式操作系統(tǒng)則可以通過提供給用戶的各種 API，來對嵌入式系統(tǒng)進行有效的管理。 把嵌入式操作系統(tǒng)引入到嵌入式系統(tǒng)中，能夠對嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)產生極大的推動作用。嵌入式操作系統(tǒng)所使用的技術，基本上是從 PC 操作系統(tǒng)下推而來的。這種任務調度應該由優(yōu)化編寫的系統(tǒng)軟件來完成，但通過提高處理器速度也可以在一定程度上予以彌補。為此要求程序編寫和編譯工具的質量要高，編譯后的代碼要優(yōu)化，以減少程序二進制代碼的長度，提高執(zhí)行速度。 軟件要求固態(tài)化存儲 為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在非易失性存儲器芯片或單片機本身中，而不是存儲與磁盤等載體中。另外，社會上的各個應用領域是在不斷向前發(fā)展的，要求其中的嵌入式處理器核心也同步發(fā)展，這也構成了推動嵌入式工業(yè)發(fā)展的強大動力。即便在體系結構上存在著主流，但各不相同的應用領域決定了不可能由少數公司、少數產品壟斷全部市場。軟件則主要是WINDOWS 系統(tǒng)以及其相配套的如 OFFICE、 IE 等應用軟件，所以傳統(tǒng)計算機是一個 WINTEL 壟斷的工業(yè)。 通用計算機行業(yè)的技術是壟斷的。而 16位以下的單片機系統(tǒng)一般都無 OS 的要求，控制和編成也相對簡單。 嵌入式系統(tǒng)無多余的軟件，并且軟件一般固化在 ROM 或者 FLASH 芯片上，硬件也無多余 RAM 存儲器容量，具有要求系統(tǒng)運行可靠性高、成本低、體積小和功耗少等特點。 嵌入式處理器體系結構經歷了從 CISC(復雜指令集 )到 RISC(精簡指令集 )和Compact RISC 的轉變，常用的體系結構有： X8 ARM、 MIPS 及 PowerPC等。在手機、 PDA 行業(yè)，大部分采用 ARM 核結構為主。 嵌入式系統(tǒng)是面向應用、面向產品的（于桌面計算機 PC 不同），因此成本 因素非常關鍵。它要求軟硬結合，并融為一體而成為產品。 嵌入式系統(tǒng)必須由硬件系 統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。 也有人如此定義嵌入式系統(tǒng)：它是計算機軟件與硬件的綜合體，使以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟硬件可剪裁，從而能夠適應實際應用中對功能、可靠性、成本、體積和功耗等嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。我們可以想象有人可能沒有接觸過計算機，但很難想象他從來沒接觸過嵌入式系統(tǒng)！因為嵌入式系統(tǒng)無處不在，從收集、 PDA、汽 車到探測衛(wèi)星等，這些都是典型的嵌入式系統(tǒng)的應用。 2 嵌入式系統(tǒng)以及嵌入式 LINUX 隨著數字信息技術和網絡技術的高速發(fā)展，建立在其基礎上的嵌入式系統(tǒng)（ embedded system）已經進入到人們生活的方方面面，如信息家電概念中的機頂盒、網絡智能冰箱和工業(yè)控制中的智能測試儀器、網絡儀器等。 作為一項成熟的技術，KDE（ Kool Desktop Environment， k 桌面環(huán)境）桌面系統(tǒng)對于嵌入式窗口系統(tǒng)的 設計有很大參考價值， Qt/Embedded 給嵌入式窗口系統(tǒng)提供了很好的框架，提供了豐富的窗口小部件 (Widgets)，并且還支持窗口部件的定制，因此它可以為用戶提供漂亮的圖形界面。嵌入式系統(tǒng)對 GUI 的基本要求包括：輕型的、占用資源少、高性能、高可靠性及上層接口與硬件無關，高度可移植可配置。另外嵌入式系統(tǒng)往往是一種定制設備，它們對 GUI 的需求也各不相同。 由于嵌入式系統(tǒng)的資源比較有限，對 GUI 的要求也更高。 研究的目的和意義 隨著現代嵌入式系統(tǒng)越來越多，嵌入式產品的種類越來越廣泛，目標產品對 GUI 的需求越來越多，要求也越來越高。而這樣的優(yōu)點正是我們嵌入式系統(tǒng)所需要的。 在選擇好操作系統(tǒng)后，就要考慮更高一級的用戶體驗方面的問題了。 嵌入式操作系統(tǒng)要應合嵌入式的特點，根據系統(tǒng)的要求分配所有嵌入式的軟、硬件資源的分配、調度工作，同時又不能像通用計算機那樣使用一個大型的操作系統(tǒng)來完成所需要的所有功能，嵌入式操作系統(tǒng)是一種面向專門應用的，只需要完成應有功能而不能有太大資源浪費的體積小，性能好，功耗低的 操作系統(tǒng)。 由于嵌入式系統(tǒng)具有體積小，性能好，功耗低，可靠性高以及面向行業(yè)應用的突出特征，目前已經廣泛地應用于軍事國防，消費電子，信息家電，網絡通信，工業(yè)控制等領域。而電氣工程師協(xié)會更權威的定義為：嵌入式系統(tǒng)是用來控制或者監(jiān)視機器、裝置、工廠等大規(guī)模系統(tǒng)的設備。 研究背景 嵌入式系統(tǒng)無疑是當今最熱門的概念之一，嵌入式系統(tǒng)的一般定義為：是以應用為中心，以計算機技術為基礎，并且軟硬件可剪裁，適用于應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)是嵌入到對象體系中的專用計算機系統(tǒng)。s IT industry, and the Linux opensource and stable development of the industry is an important pillar of the embedded, embedded Linux systems can be divided into ETLinux, uCLinux, Debian, Mandrake, Red Hat, and SuSE so version. GUI is a graphical user interface into the base, with a unified graphical operating systems, such as the removable window, options, and mouse. The most important advantage of GUI enables users to get rid of the mand line prompt to interact with the operating system means users can simply click the mouse to bee familiar with the program39。 本文簡要介紹嵌入式 Linux 內核以及應用 Qt/Embedded 移植一個圖形界面程序到 MINI2440 實驗板的過程 。而本次設計的 GUI應用 程序：工作日志記錄器就是一個多窗口的應用程序，它連接了一個 QT 提供的簡單的 QSqlite 數據庫，通過簡單的觸摸屏點擊及鍵盤輸入便能夠記錄一天內做了些什么事情的小程序 。 GUI是 一種以圖形化為基礎的用戶界面，使用統(tǒng)一的圖形操作系統(tǒng)，如可移動的視窗、選項與鼠標 。 涉密論文按學校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，