基于Linux嵌入式操作系統(tǒng)的圖形化界面的研究和實現(xiàn).pdf

1、隨著通訊技術的發(fā)展和3G 網(wǎng)絡的推廣，用戶對手機的要求不在只是簡單的語音、收發(fā)短信等基本功能，手機辦公、手機娛樂等功能受到人們的青睞。
　　 PDA (Personal Digital Assistant) 正是在這種背景下產(chǎn)生，并且發(fā)展壯大，它不僅集成了傳統(tǒng)手機的基本功能，同時兼容了筆記本電腦的諸多功能，真正滿足了用戶需求。PDA 市場潛力巨大，是個人終端技術的發(fā)展趨勢。
　　 本文以嵌入式的PDA為研究對象，論述了基

2、于嵌入式Linux和Qt/Embedded的圖形界面終端的設計與實現(xiàn)，最終搭建了適用于PDA的個性化人機交互系統(tǒng)。
　　 論文的主要內(nèi)容包括：
　　 （1）通過對當前流行的幾種嵌入式處理器、嵌入式操作系統(tǒng)、GUI 圖形支持系統(tǒng)優(yōu)缺點的討論，結合設備特點選擇了以ARM9 為核心的S3C2410 為本系統(tǒng)的硬件平臺，2.4.18 內(nèi)核Linux和Qt 為本系統(tǒng)的軟件平臺。
　　 （2）建立硬件開發(fā)平臺，對s3C241

3、0 處理器、以及外圍接口部件進行了分析介紹，講述了它們的結構及功能；
　　 （3）對Linux系統(tǒng)的內(nèi)核和文件系統(tǒng)作了深入研究。詳細分析了Linux系統(tǒng)bootloader的功能以及它的編譯與移植；Linux 內(nèi)核的剪切、編譯和移植；Linux文件系統(tǒng)的制作、編譯與移植，為系統(tǒng)開發(fā)搭建了軟件平臺。
　　 （4）在對Qt/Embedded系統(tǒng)分析的基礎上，分別建立了Qt 在PC 機上的開發(fā)調(diào)試環(huán)境和Qt 在cygwin 上

4、的編譯移植環(huán)境。
　　 （5）在PC 機Qt 開發(fā)環(huán)境下，開發(fā)了幾個基于Qt/E的具有友好界面的應用軟件。利用這幾個程序構建了自己的圖形化界面系統(tǒng)，在cygwin 上經(jīng)過編譯移植進目標板，運行穩(wěn)定。驗證了Linux+Qt/Embedded+C++開發(fā)環(huán)境的有效性。
　　 最后，開發(fā)的成果為一套精美高效，可觸摸式的人機交互系統(tǒng)，它具有可移植性好、操作簡單和易于二次開發(fā)等特性。
　　 本文分四大塊對上述內(nèi)容進行詳述：

5、首先，根據(jù)系統(tǒng)的需求，構建了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的硬件平臺。本系統(tǒng)提供了一種嵌入式PDA 多種應用軟件的功能，需要帶觸摸屏的LCD 模塊來實現(xiàn)人機交互和視頻播放，需要網(wǎng)絡接口來實現(xiàn)目標機的遠程登錄和資源下載，需要UART 串口來調(diào)試目標機，需要JTAG 接口來下載程序，需要音頻控制器來實現(xiàn)mp3等音頻格式文件的播放，需要有大的NandFlash 存儲器來存放音視頻文件。本文針對系統(tǒng)需求，通過分析對比各種元器件的性能，分別對處理器、存儲芯片、音

6、頻芯片、網(wǎng)絡芯片、LCD等進行了選型。最終選擇了S3EB2410 開發(fā)板作為系統(tǒng)運行的硬件平臺，并對外圍電路的設計做了深入分析。
　　 其次，構建了嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境。通過對常見嵌入式操作系統(tǒng)的對比分析，本文選擇了嵌入式Linux 作為本項目的操作系統(tǒng)，因為該系統(tǒng)對硬件設備有廣泛的支持性，內(nèi)核高度的穩(wěn)定性，源代碼開放且免費等諸多優(yōu)勢。介紹了Linux系統(tǒng)的組成，移植特點，建立了交叉編譯環(huán)境，分析了Bootloader的工作模

7、式，本文選擇VIVI 作為啟動加載程序，對VIVI 進行了啟動研究，隨后將其編譯、配置、移植進了目標板。對Linux 內(nèi)核結構進行了學習，并編譯、裁剪、配置了適合本系統(tǒng)的內(nèi)核，也移植進了目標板。借助busybox 制作了本項目的文件系統(tǒng)Cramfs 文件系統(tǒng)，并編譯移植進了目標板。
　　 然后，學習了GUI的特點，得出嵌入式設備對GUI的要求：體積小，輕量級，能快速啟動，占用系統(tǒng)資源少，可移植性好，可靠性高等。通過對比主流GUI

8、的特點，本文選用Qt/Embedded 作為圖形化界面系統(tǒng)，因為其很容易擴展并且對C++的兼容性也比較好。深入理解了Qt的顯示機制、進程間通訊機制，在PC 機上搭建了Qt/E的調(diào)試環(huán)境，用于對自己編的程序進行調(diào)試改錯，在cygwin 上建立了Qt/E的編譯移植環(huán)境，用于將自己編的圖形程序轉換為ARM架構下的程序，從而能下載到目標板。
　　 最后，介紹了Qt/E 設計程序的方法，研究了Qt類庫中主要類的繼承關系及作用。依循設計思路