【正文】 .......1 嵌入式軟件技術(shù)面臨挑戰(zhàn) ........................................................................................1 影響未來的若干軟件新技術(shù) ....................................................................................2 課題研究內(nèi)容 ..................................................................................................................32 Linux 和 Qt 簡介 .....................................................................................................................3 Linux 主要特性 .................................................................................................................3 QT 開發(fā)工具簡介 .............................................................................................................4 Qt 主要特性 ................................................................................................................4 Qt 編程機(jī)制簡介 ........................................................................................................53 嵌入式終端應(yīng)用程序之記事本和電子相冊架構(gòu)設(shè)計(jì).........................................................7 記事本架構(gòu)設(shè)計(jì) ..............................................................................................................7 記事本設(shè)計(jì)需求 ........................................................................................................7 記事本界面設(shè)計(jì) ........................................................................................................8 記事本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ......................................................................................................11 電子相冊架構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................................................................................12 電子相冊設(shè)計(jì)需求 ..................................................................................................12 電子相冊界面設(shè)計(jì) ..................................................................................................13 電子相冊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................................154 算法設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)...................................................................................................................16 記事本主要算法設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) ........................................................................................16華中農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文（或設(shè)計(jì)）IV 記事本類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................................16 記事本功能實(shí)現(xiàn) ......................................................................................................17 電子相冊主要算法設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) ....................................................................................21 電子相冊類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..............................................................................................21 電子相冊功能實(shí)現(xiàn) ..................................................................................................215 總結(jié)和展望...........................................................................................................................26參考文獻(xiàn)...................................................................................................................................28致 謝.........................................................................................................................................29華中農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文（或設(shè)計(jì)）V 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文（或設(shè)計(jì)）61 前言 課題研究背景和意義隨著嵌入式產(chǎn)品的發(fā)展，往往要求嵌入式操作系統(tǒng)有網(wǎng)絡(luò)和圖形的功能。其能夠提供全功能的桌面計(jì)算，定制非常方便并且支持大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)上使用的芯片，包括 Strong ARM，MIPS 和Power PC 等。雖然市場上現(xiàn)在已經(jīng)有了眾多的優(yōu)秀的 GUI 應(yīng)用軟件，但隨著近年來計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，當(dāng)新硬件、新技術(shù)出現(xiàn)時，計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)和操作系統(tǒng)都可能發(fā)生相應(yīng)的改變，這勢必會導(dǎo)致一部分應(yīng)用軟件在新環(huán)境下無法正常運(yùn)行。而 Qt 在源代碼級上實(shí)現(xiàn)了跨平臺特性，極大的支持了跨平臺通用軟件的開發(fā)。這種基于源代碼的跨平臺特性不僅解決了性能的問題，而且可以發(fā)揮各個平臺的優(yōu)勢，充分利用每個平臺自身的特點(diǎn)；并且即可以在新環(huán)境下實(shí)現(xiàn)原有軟件的功能和特點(diǎn)，減少開發(fā)費(fèi)用，還可以改進(jìn)原有軟件的不足，增加新的需求，從而提高軟件的質(zhì)量，延長軟件生命期。 嵌入式軟件技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與未來 標(biāo)志性的嵌入式產(chǎn)品已露頭角全過程自動化產(chǎn)品制造、大范圍電子商務(wù)活動、高度協(xié)同科學(xué)實(shí)驗(yàn)以及現(xiàn)代化家庭起居，為嵌入式產(chǎn)品造就了嶄新而巨大的商機(jī)。最有量產(chǎn)效益和時代特征的嵌入式產(chǎn)品應(yīng)數(shù)因特網(wǎng)上的信息家電(Inter Appliances),如 Web 可視電話、 Web 游戲機(jī)、Web PDA(俗稱電子商務(wù)、商務(wù)通)、WAP 電話手機(jī)、以及多媒體產(chǎn)品，如 STB(電視機(jī)頂盒)、DVD 播放機(jī)、電子閱讀機(jī)。這主要包括：支持日趨增長的功能密度、靈活的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接、輕便的移動應(yīng)用和多媒體的信息處理，此外，當(dāng)然還需對付更加激烈的市場競爭。像電話手機(jī)、電話座機(jī)及電冰箱、微波爐等嵌入式電子設(shè)備的功能不再單一，電氣結(jié)構(gòu)也更為復(fù)雜。（2） 聯(lián)網(wǎng)成為必然趨勢為適應(yīng)嵌入式分布處理結(jié)構(gòu)和應(yīng)用上網(wǎng)需求，面向 21 世紀(jì)的嵌入式系統(tǒng)要求配備標(biāo)準(zhǔn)的一種或多種網(wǎng)絡(luò)通信接口。為了支持應(yīng)用軟件的特定編程模式，如 Web 或無線 Web 編程模式，還需要相應(yīng)的瀏覽器，如 HTML、WML 等。這就相應(yīng)提高了對嵌入式軟件設(shè)計(jì)技術(shù)要求。（4） 提供精巧的多媒體人機(jī)界面嵌入式設(shè)備之所以為億萬用戶樂于接受，重要因素之一是它們與使用者之間的親和力，自然的人機(jī)交互界面，如司機(jī)操縱高度自動化的汽車主要還是通過習(xí)慣的方向盤、腳踏板和操縱桿。手寫文字輸入、語音撥號上網(wǎng)，收發(fā)電子郵件以及彩色圖形、圖像已取得初步成效。走行業(yè)開放系統(tǒng)道路是加快嵌入式軟件技術(shù)發(fā)展的捷徑之一。嵌入式 Linux 多種原型的提出，和 GNU 軟件開發(fā)工具軟件的實(shí)用化進(jìn)展，正為我國加快發(fā)展嵌入式軟件技術(shù)提供了極好機(jī)遇和條件。為了有效地發(fā)揮第三代移動通信系統(tǒng)的優(yōu)勢，許多設(shè)備廠商針對未來移動設(shè)備的特點(diǎn)努力開發(fā)無線網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(M. Tim Jones, 2022)。IP 核有硬件核、軟件核和固件核，硬件核主要指 8/16/32/64 位 MPU 核或 DSP 核。目前一些嵌入式軟件供應(yīng)商紛紛把成熟的 RTOS 內(nèi)核和功能擴(kuò)展件，以軟件 IP 核構(gòu)件形式出售，如 Microtec 的 VRTXoc for ARM 就是典型例子。 課題研究內(nèi)容針對嵌入式產(chǎn)品的高度個性化，其外觀、與用戶交互的界面千差萬別的特點(diǎn)，故而系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是意在打造一個能在嵌入式終端運(yùn)行、通用的、可以方便的支持各種控件、各種圖形格式，具有體積小、可裁剪、可移植的這樣一個面向嵌入式的應(yīng)用程序系統(tǒng)，使各種嵌入式設(shè)備也同樣能具有美觀的用戶界面，相對比較豐富的功能，操作起來簡單而又直觀。記事本不僅支持英文輸入和顯示，而且支持中文和日文的顯示，還支持記事本文件的瀏覽、編輯、刪除等功能。它們體積小，移植方便，適用于掌上電腦、智能電話及一些高端的嵌入式設(shè)備中。2 Linux 和 Qt 簡介 Linux 主要特性Linux 是個和 Unix 相似、以 Unix 核心為基礎(chǔ)、完全內(nèi)存保護(hù)、多任務(wù)多進(jìn)程的操作系統(tǒng)。程式源碼全部公開，任何人可以修改并在 GNU 通用公共許可證(GNU General Public License)下發(fā)行（陳英和梁建武， 2022）,這樣，開發(fā)人員可以對操作系統(tǒng)進(jìn)行定制，再也不必?fù)?dān)心像 MS windows 操作系統(tǒng)中 后門 的威脅。 Linux 用戶遇到問題時可以通過 Inter 向網(wǎng)上成千上萬的 Linux 開發(fā)者請教,這使最困難的問題也有辦法解決。Linux 還提供了強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，有多種可選擇窗口管理器（X windows） 。不但成熟完善、而且使用方便，為嵌入操作系統(tǒng)提供了一個極有吸引力的選擇。原型可以在標(biāo)準(zhǔn)平臺上開發(fā)然后移植到具體的硬件上，加快了軟件與硬件的開發(fā)過程。（2） 它是免費(fèi)的，源代碼可以得到。毫無疑問，這會節(jié)省大量的開發(fā)費(fèi)用。（4） Linux 的高度模塊化使添加部件非常容易。嵌入式產(chǎn)品中選擇什么樣的操作系統(tǒng)極為重要，嵌入式 Linux 由于其開源特性、實(shí)時性好、可移植、內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)支持等優(yōu)點(diǎn)在嵌入式領(lǐng)域成為主力軍。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文（或設(shè)計(jì)）10 Qt 開發(fā)工具簡介 Qt 主要特性Qt 是一個跨平臺的 C++圖形用戶界面庫，由挪威 TrollTech 公司開發(fā)，目前包括 Qt/X1基于 Framebuffer 的 Qt/Embedded、快速開發(fā)工具 Qt Designer以及國際化工具 Qt Linguist 等。Qt 支持 Unix 和 Linux 系統(tǒng)以及 Windows 系統(tǒng)。 Qt 的這些特點(diǎn)使它非常適合于真正的構(gòu)件編程， 同時使各個組件之間的協(xié)同工作變得十分簡單，并且 Qt 是直接基于 Xlib 的，不依賴 Motif 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。在圖形用戶界面編程中，我們經(jīng)常希望一個窗口部件的一個變化被通知給另一個窗口部件(張娟，張雪蘭,2022)。較老的工具包使用一種被稱作回調(diào)的通訊方式來實(shí)現(xiàn)同一目的。處理函數(shù)在適當(dāng)?shù)臅r候調(diào)用回調(diào)（倪繼利，2022） 。首先他們不是類型安全的。因此容易造成進(jìn)程崩潰，另外一個問題是，回調(diào)這種方式緊緊的綁定了圖形用戶接口的功能元素，因而很難把開發(fā)進(jìn)行獨(dú)立的分類。Qt 的信號與槽均以函數(shù)形式出現(xiàn)，Qt 的窗口部件有很多預(yù)定義的信號，但我們也可以通過繼承來加入我們自己的信號。Qt 的窗口部件有