【正文】 takeWidget頁面即可。在點菜時，不停的對數 據庫進行操作與程序運行的龐大會產生大量的功耗與系統(tǒng)時間的浪費。 SQLite數據庫是一種嵌入式數據庫，它具有功能強大、接口簡單、速度快、體積小等一系列優(yōu)點，因此非常適合應用在嵌入式系統(tǒng)中。 Qt使用“一次編寫，處處編譯”的方式為跨平臺的圖形用戶應用程序提供了一個完整的 C++應用程序框架。 Linux實時性強、開源、免費。 Qt支持的平臺有： MS/Windows 9 9 NT 、 ME、 202 XP 和 Vista Unix/X11 Linux、 Sun Solaris、 HPUX、 Compaq Tru64 UNIX、 IBM AIX、 SGI IRIX和其他很多 X11平臺 Macintosh—— Mac OS X Embedded—— 有幀緩沖（ framebuffer）支持的 Linux平臺、 Windows CE Symbian/S60—— 目前已經可以提供技術預覽版本 Embedded Qt Embedded是 NOKIA公司的圖形化界面開發(fā)工具 Qt的嵌入式版本，它通過 QtAPI與Linux I/O以及 Framebuffer直接交互，擁有較高的運行效率，而且整體采用面向對象編程，擁有良好地體系架構和編程模式， Qt/embedded和 Qt一樣，在 版本之后提供了三種不同的授權協(xié)議 GPL, LGPL和 Commercial。它給應用程序開發(fā)者提供建立藝術級圖形用戶界面所需的所有功能。在不同的工作 模式和處理器狀態(tài)下，程序員可以訪問的寄存器也不盡相同。 ARM完全支持這七種模式。 ARM體系結構支持 7種處理器模式，分別為：用戶模式、快中斷模式、中斷模式、管理模式、中止模式、未定義模式和系統(tǒng)模式，如表一所示。它具有經典 RISC的特點： 1）大的、統(tǒng)一的寄存器文件； 2）裝載 /保存結構，數據處理 操作只針對寄存器的內容，而不直接對存儲器進行操作； 3）簡單的尋址模式 。它將技術授權給世界上許多著名的半導體、軟件和 OEM(代工生產 )廠商，并提供服務。 三、 Arm體系結構 ARM是 Advanced RISC Machines的縮寫，它是一家微處理器行業(yè)的知名企業(yè)，該企業(yè)設計了大量高性能、廉價、耗能低的 RISC （精簡指令集）處理器。 Linux一開始是要求所有的源碼必須公開，并且任何人均不得從 Linux交易中獲利。嚴格來講， Linux這個詞只表示 Linux內核，但實際上人們已經習慣了用 Linux來形容整個基于Linux內核，并且使用 GNU工程各種工具和數據庫的操作系統(tǒng)。 Linux可安裝在各種計算機硬件設備中，從手機、平板電腦 、 路由器和視頻游戲控制臺，到臺式計算機、大型機和超級計算機。 二、 Linux Linux是一種自由和開放源碼的類 Unix操作系統(tǒng)。 系統(tǒng)軟件層由實時多任務操作系統(tǒng)（ Realtime Operation System,RTOS）、文件系統(tǒng)、圖形用戶接口 (Graphic User Interface,GUI)、網絡系統(tǒng)及通用組件模塊組成。 實際上 ,BSP 是一個介于操作系統(tǒng)和底層硬件之間的軟件層次，包括了系統(tǒng)中大部分與硬件聯(lián)系緊密的軟件模塊。 硬件層與軟件層之間為中間層，也稱為硬 件抽象層（ Hardware Abstract Layer,HAL）或者板級支持包（ Board Support Package,BSP），它半系統(tǒng)上層軟件與底層硬件分離開來，使系統(tǒng)的底層驅動程序與硬件無關，上層軟件開發(fā)人員無需關心底層硬件的具體情況，根據 BSP 層提供的接口即可進行開發(fā)。在一嵌入式處理器基礎上添加電源電路、時鐘電路和存儲器電路，就構成了一個嵌入式核心控制模塊。執(zhí)行裝置可以很簡單，如手機上的一個微小型的電機，當手機處 于震動接收狀態(tài)時打開；也可以很復雜，如ＳＯＮＹ智能機器狗，上面集成了多個微上控制電機和多種傳感 器，從而可以執(zhí)行各種復雜的動作和感受種狀態(tài)信息。 一個嵌入式系統(tǒng)裝置一般都由嵌入式計算機系統(tǒng)和執(zhí)行裝置組成嵌入式計算機系統(tǒng)是整個嵌入式系統(tǒng)的核心，由硬件層、中間層、系統(tǒng)軟件層和應用軟件層組成。一般實時系統(tǒng)是弱實時系統(tǒng)和強實時系統(tǒng)的一種折衷，它的響應時間可以在秒的數量級 上，廣泛應用于消費電子設備中。 實時系統(tǒng)根據響應時間可以分為弱實時系統(tǒng)、一般實時系統(tǒng)和強實時系統(tǒng)三種。因此，可以把定義中的專用計算機系統(tǒng)引伸成，滿足對象系統(tǒng)要求的計算機應用系統(tǒng)。 嵌入式系統(tǒng)與對象系統(tǒng)密切相關，其主要技術發(fā)展方向是滿足嵌入式應用要求，不斷擴展對象系統(tǒng)要求的外圍電路（如 ADC、 DAC、 PWM、日歷時鐘、電源監(jiān)測、程序運行監(jiān)測電路等），形成滿足對象系統(tǒng)要求的應用系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)按形態(tài)可分為設備級（工控機）、板級（單板、模塊）、芯片級（ MCU、SoC）。嵌入式設備是指內部有嵌入式系統(tǒng)的產品、設備，例如，內含單片機的家用電器、儀器儀表、工控單元、機器人、手機、 PDA等。與上兩個特點相呼應，這樣的計算機必須配置有與對象系統(tǒng)相適應的接口電路。 與 “ 專用性 ” 的相關特點：軟、硬件的裁剪性；滿足對象要求的最小軟、硬件配置等。不同的嵌入式系統(tǒng)其特點會有所差異。對象系統(tǒng)則是指嵌入式系統(tǒng)所嵌入的 宿主系統(tǒng)。 按照歷史性、本質性、普遍性要求，嵌入式系統(tǒng)應定義為： “ 嵌入到對象體系中的專用計算機系統(tǒng) ” 。它一般由嵌入式微處器、處圍硬件設備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應用程序等四個部分組成，用于實現對其他設備的控制、監(jiān)視或管理等功能。它動員了原有的傳統(tǒng)電子系統(tǒng)領域的廠家與專業(yè)人士，接過起源于計算機領域的嵌入式系統(tǒng)，承擔起發(fā)展與普及嵌入式系統(tǒng)的歷史任務，迅速地將傳統(tǒng)的電子系統(tǒng)發(fā)展到智能化的現代電子系統(tǒng)時代。 而嵌入式計算機系統(tǒng)的 技術要求則是對象的智能化控制能力；技術發(fā)展方向是與對象系統(tǒng)密切相關的嵌入性能、控制能力與控制的可靠性。由于嵌入式計算機系統(tǒng)要嵌入到對象體系中，實現的是對象的智能化控制，因此，它有著與通用計算機系統(tǒng)完全不同的技術要求與技術發(fā)展方向。因此，有必要從現代計算的發(fā)展歷史，了解嵌入式系統(tǒng)的由來，從學科建設的角度來探討嵌入式系統(tǒng)較為準確的定義。 一、 嵌入式系統(tǒng) 目前，在嵌入式系統(tǒng)應用領域中，不少人對什么是嵌入式系統(tǒng)不甚了解。該系統(tǒng)利用 QT進行圖形界面設計，利 用 Sqlite數據庫進行數據存儲，依賴 TCP/IP網絡進行數據傳輸。從某種意義上說，這些不能稱之為真正的電子點菜。 基于 QT 和 ARM 的嵌入式點菜系統(tǒng) 摘要 ： 餐飲企業(yè)的傳統(tǒng)點菜方式既費時又增加開銷，而且經常會出現丟單，漏單的情況的發(fā)生。最近流行的點菜寶等系統(tǒng)一方面采用 Wince操作系統(tǒng)，增加額外開銷，令一方面它們都是服務員手持，顧客面對的還是紙質菜單，雖然說是電子點菜，但是它為我們解決的無非是客人點完菜后服務員不用往廚房跑。在總結以往電子電子點菜的基礎上，我們利用 S3C2440芯片開發(fā)了基于 Linux操作系統(tǒng)和 Arm9處理器的電子點菜系統(tǒng)。 關鍵詞 ： 嵌入式 ARM 點菜系統(tǒng) Linux Qt 嵌入式點菜系統(tǒng)是利用計算機技術、網絡通信技術、 Sqlite數據庫， QtGui圖形界面設計等，根據當今餐飲企業(yè)的需求而設計的餐飲企業(yè)智能控制和管理的一種嵌入式系統(tǒng)。有些人搞了十多年的單片機應用，不知道單片機就是一個最典型的嵌入式系統(tǒng)；也有些人在解釋什么是嵌入式系統(tǒng)時，不是從定義出發(fā)，而是列舉了嵌入式 系統(tǒng)的一些特點，往往不知所云。 嵌入式系統(tǒng)誕生于微型機時代，嵌入式系統(tǒng)的嵌入性本質是將一個計算機嵌入到一個對象體系中去，這些是理解嵌入式系統(tǒng)的基本出發(fā)點。 通用計算機系統(tǒng)的技術要求是高速、海量的數值計算；技術發(fā)展方向是總線速度的無限提升，存儲容量的無限擴大。 嵌入式計算機系統(tǒng)則走上了一條完全不同的道路，這條獨立發(fā)展的道路就是單芯片化道路。 在中國嵌入式系統(tǒng)領域，比較認同的嵌入式系統(tǒng)概念是：嵌入式系統(tǒng)是以應用為中 心，以計算機技術為基礎，并且軟硬件可裁剪，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)。 如果我們了解了嵌入式（計算機）系統(tǒng)的由來與發(fā)展，對嵌入式系統(tǒng)就不會產生過多的誤解，而能歷史地、本質地、普遍適用地定義嵌入式系統(tǒng)。 “ 嵌入性 ” 、 “ 專用性 ” 與 “ 計算機系統(tǒng) ” 是嵌入式系統(tǒng)的三個基本要素。 嵌入式系統(tǒng)的特點與定義不同，它是由定義中的三個基本要素衍生出來的。 與 “ 嵌入性 ” 的相關特點：由于是嵌入到對象系統(tǒng)中，必須滿足對象系統(tǒng)的環(huán)境要求，如物理環(huán)境（小型）、電氣 /氣氛環(huán)境（可靠）、成本（價廉）等要求。 與 “ 計算機系統(tǒng) ” 的相關特點：嵌入式系統(tǒng)必須是能滿足對象系統(tǒng)控制要求的計算機系統(tǒng)。 另外，在理解嵌入式系統(tǒng)定義時，不要與嵌入式設備相混淆。 按照上述嵌入式系統(tǒng)的定義，只要滿足定義中三要素的計算機系統(tǒng)，都可稱為嵌入式 系統(tǒng)。 有些人把嵌入式處理器當作嵌入式系統(tǒng)，但由于嵌入式系統(tǒng)是一個嵌入式計算機系統(tǒng)，因此，只有將嵌入式處理器構成一個計算機系統(tǒng)，并作為嵌入式應用 時，這樣的計算機系統(tǒng)才可稱作嵌入式系統(tǒng)。因此，嵌入式系統(tǒng)作為一個專用計算機系統(tǒng)，要不斷向計算機應用系統(tǒng)發(fā)展。 響應時間：是實時系統(tǒng)從識別出一個外部事件到做出響應的時間； 生存時間：是數據的有效等待時間， 數據只有在這段時間內才是有效的； 吞吐量：是在給定的時間內系統(tǒng)能夠處理的事件總數，吞吐量通常比平均響應時間的倒數要小一點。弱實時系統(tǒng)在設計時的宗旨是使各個任務運行得越快越好，但沒有嚴格限定某一任務必須在多長時間內完成，弱實時系統(tǒng)更多關注的是程序運行結果的正確與否，以及系統(tǒng)安全性能等其他方面，對任務執(zhí)行時間的要求相對來講較為寬松，一般響應時間可以是數十秒或者更長。強實時系統(tǒng)則要求各個任務不僅要保證執(zhí)行過程和結果的正確性，同時還要保證在限定的時間內完成任務，響應時間通常要求在毫秒甚至微秒的數量級上，這對涉及到醫(yī)療、安全、軍事的軟硬件系統(tǒng)來說是至關重要的。執(zhí)行裝置也稱為被控對象，它可以接受嵌入式計算機系統(tǒng)發(fā)出的控制命令，執(zhí)行所規(guī)定的操作或任務。 硬件層中包含嵌入式微處理器、存儲器（ SDRAM、 ROM、 Flash等）、通用設備接口和 I/O接口（ A/D、 D/A、 I/O等）。其中操作系統(tǒng)和應用程序都可以固化在ＲＯＭ中。該層一般包含相關底層硬件的初始化、數據的輸入 /輸出操作和硬件設備的配置功能。設計一個完整的 BSP 需要完成兩部分工作：嵌入工系 統(tǒng)的硬件初始化的 BSP功能，設計硬件相關的設備驅動。 RTOS 是嵌入式應用軟件的基礎和開發(fā)平臺。目前存在著許多不同的 Linux，它們都使用 Linux內核。 Linux是一個領先的操作系統(tǒng)。 Linux是一個誕生于網絡、成長于網絡且成熟于網絡的奇特的操作系統(tǒng)。然而這種純粹的自由軟件的理想對于 Linux的普及和發(fā)展是不利的，于是 Linux開始轉向 GPL，成為 GNU陣營中 的主要一員。 公司的特點是只設計芯片，而不生產。 ARM處理器為 RISC芯片，其簡單的結構使 ARM內核非常小，這使得器件的功耗也非常低。 4）統(tǒng)一和固定長度的指令域，簡化了指令的譯碼。這樣的好處是可以更好的支持操作系統(tǒng)并提高工作效率。 處理器模式 說明 備注 用戶 (usr) 正常程序工作模式 不能直接切換到其它模式 系統(tǒng) (sys) 用于支持操作系統(tǒng)的特權任務等 與用戶模式類似，但 具有可以直接切換到其它模式等特權 快中斷 (fiq) 支持高速數據傳輸及通道處理 FIQ異常響應時進入此模式 中斷 (irq) 用于通用中斷處理 IRQ異常響應時進入此模式 管理 (svc) 操作系統(tǒng)保護代碼 系統(tǒng)復位和軟件中斷響應時進入此模式 中止 (abt) 用于支持虛擬內存和 /或存儲器保護 用于 MMU 未定義 (und) 支持硬件協(xié)處理器的軟件仿真 未定義指令異常響應時進入此模式 表一 Arm處理器模式 在 ARM處理器內部有 37 個用戶可見的寄存器。如表二所示： 寄存器類別 寄 存 器 在匯編中的名稱 各模式下實際訪問的寄存器 用戶 系統(tǒng) 管理 中止 未定義 中斷 快中斷 通用寄存器和程序計數器 R0(a1) R0 R1(a2) R1 R2(a3) R2 R3(a4) R3 R4(v1) R4 R5(v2) R5 R6(v3) R6 R7(v4) R7 R8(v5) R8 R8_fiq R9(SB,v6) R9 R9_fiq R10(SL,v7) R10 R10_fiq R11(FP,v8) R11 R11_fiq R12(IP) R12 R12_fiq R13(SP) R13 R13_svc R13_abt R13_und R13_irq R13_fiq R14(LR) R14 R14_svc R14_abt R14_und R14_irq R14_fiq R15(PC) R15 狀態(tài)寄存器 CPSR CPSR SPSR 無 SPSR_abt SPSR_abt SPSR_und SPSR_irq SPSR_fiq 表二 Arm寄存器 四、 Qt Qt是一個跨平臺的 C++圖形用戶界面應用程序框架。它是完全面向對象的，很容易擴展，并且允許真正的組件編程。 五、 點菜系統(tǒng)設計 系統(tǒng)采用 ARMLinux下的 Qt編程，數據庫采用 SQLite