基于Qt的嵌入式图形用户界面研究与实现

摘要

随着嵌入式技术的不断发展,现代通讯技术的日臻成熟、完善,以及新一代通讯标准的出现,现在人们使用具备高级商务功能的智能移动计算设备已成为可能,从而对基于这一类设备的图形用户界面系统也提出了更高的要求。图形用户界面(GUI,Graphic User Interface)是嵌入式系统软件开发的重要内容,基于Linux内核开发实用、高效、美观的GUI是目前研究的一个重要课题。以手持设备为典型代表的嵌入式系统需要一个轻型、可灵活配置、非常友好的图形界面系统。对商业用户来讲,开发自有GUI系统,不仅能针对自有产品特点进行快速开发和定制,又能省去商业授权费用。
　　论文首先概述了嵌入式计算机系统及通用图形用户界面的发展情况,接着介绍了几种典型的嵌入式系统下的图形用户界面系统,并简要分析了各自的特点。第三章介绍了宿主机开发平台的搭建,其中主要介绍了嵌入式图形用户界面开发过程中涉及的系统软件配置,然后在此基础上详细讲解了Qt在linux系统中的安装过程。第四章详细地分析研究了基于Linux的典型嵌入式图形界面支持系统Qt,包括Qt的重要特色、体系结构以及面向对象等相关技术在Qt中的应用,并给出了在Qt/Embedded基础上开发的一个基于嵌入式Linux系统的GUI程序实例,讲解了程序开发过程中关键性问题。第五章讲解了如何建立硬件开发平台,并将应用程序成功移植到ARM开发板上,测试结果证实该程序运行稳定,性能良好。文章最后对嵌入式技术以及Qt的发展前景进行了展望。
　　论文实现的GUI系统具有设计相对简单,并能充分利用Qt系统资源的特点。该程序具有小巧的特点,非常适合嵌入式系统。该程序的实现为开发基于Linux的嵌入式图形界面系统的应用软件提供了一个借鉴,对于嵌入式Linux环境下的应用程序开发也有一定参考价值。

目录

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 引言

1.1.1 嵌入式系统概念

1.1.2 嵌入式系统的发展现状和发展趋势

1.2 嵌入式系统图形用户界面现状

第2章 嵌入式图形用户界面分析

2.1 图形用户界面概念

2.2 用户界面的发展史

2.3 GUI在嵌入式系统中的作用和要求

2.4 嵌入式GUI发展方向

2.5 流行嵌入式GUI系统分析

2.6 小结

第3章 构建宿主机开发平台

3.1 嵌入式操作系统

3.1.1 嵌入式操作系统特点

3.1.2 嵌入式操作系统现状

3.1.3 主流嵌入式操作系统

3.2 嵌入式Linux操作系统

3.2.1 嵌入式Linux特点

3.2.2 主流嵌入式Linux

3.3 Linux系统下的软件

3.3.1 Minicom的配置和使用

3.3.2 NFS\(Network File system\)

3.3.3 配置Linux的FTP服务

3.3.4 在RedHat中添加新用户

3.3.5 gdb调试工具

3.4 在宿主机上建立Qt/Embedded开发环境

3.4.1 源文件准备

3.4.2 安装tmake

3.4.3 安装Qt/Embedded 2.3.10

3.4.4 安装Qt/X11 2.3.2

3.5 小结

第4章 图形用户界面设计与开发

4.1 GUI系统Qt分析

4.1.1 选择Qt的原因

4.1.2 Qt特有的两个功能——信号(signal)和槽(slot)

4.2 通过Qt designer设计GUI框架

4.3 链接Qt库,编译生成可在宿主机上执行的文件

4.4 链接Qt/Embedded库,编译生成可以在目标板上执行的文件

4.5 各个模块说明

4.5.1 主窗口模块

4.5.2 游戏模块

4.5.3 文本编辑模块

4.5.4 时钟模块

4.6 程序设计中涉及的关键问题

4.6.1 窗体创建

4.6.2 界面布局

4.6.3 图片显示

4.7 小结

第5章 基于ARM平台的应用程序移植

5.1 硬件平台特性简介

5.2 硬件平台搭建

5.2.1 Bootloader引导程序移植

5.2.2 配置与烧写Linux内核

5.2.3 根文件系统

5.3 应用程序移植

5.4 应用程序的执行

5.4.1 设置环境变量

5.4.2 使鼠标、键盘工作

5.4.3 程序执行效果分析

5.5 小结

结论

参考文献

附录A Makefile

附录B main.cpp

附录C mainwindow.h

致谢

研究生履历