2022年Qt_Embedded应用程序在ARM_Linux系统中的开发与应用 .pdf

自动化技术与应用年第 卷第 期36 | Techniques of Automation & Applications收稿日期：计算机应用Computer Applications引言目前，随着计算机技术和信息网络技术的飞速发展， 嵌入式系统以其小巧、灵活、实用性强等特点得到越来越广泛的应用。图像用户接口（）作为人机交互的重要环节，大量应用于嵌入式系统，以增强嵌入式系统操作的便捷和友好性。由于多数嵌入式系统采用了操作系统，因此，操作系统下图形界面设计与实现技术研究具有显著的实际应用价值。 是 公司研发的可用于操作系统下图形界面的设计与开发工具。该软件由于具有丰富Qt/Embedded应用程序在ARM-Linux系统中的开发与应用孙 巍， 冯伟兴（海军驻武汉四三八厂军事代表室，湖北武汉；哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨 ）摘要： 随着嵌入式系统的发展，用于实现与用户交流功能的嵌入式图形用户界面（）成为嵌入式系统研究中的重点。介绍了的软硬件开发环境，详细阐述了应用程序的开发过程，并针对开发过程中的关键问题给出了详细的解决方法。最后，结合实例说明在基于 的嵌入式系统中的应用。关键词：嵌入式 ；嵌入式；嵌入式；交叉编译中图分类号：文献标识码：文章编号：（）Development and Application of Qt/Embedded Applications onARM-LinuxSUN Wei1, FENG Wei-xing2( 1. No.438 plant in Wuhan Navy Military Representative Office, Wuhan 430060 China;2. College of Automation, Harbin Engineering University, Harbin 150001 China )Abstract: With the progression of embedded systems, embedded graphical user interface (GUI) used to communicate with userschanged to be more important. After expression of hardware and software development requirement of Qt/Embedded,development process of Qt/Embedded application is expounded in detail. The solution to tackle the problem in processof Qt/Embedded application development is also addressed. The realization of Qt/Embedded in embedded ARM systemis illustrated finally.Key words: Qt/Embedded; embedded linux; embedded GUI; cross-compiling的 接口和基于组件的编程模型，使得系统下图形界面的开发不再困难。尽管 应用程序在 机上进行开发易于实现， 但由于 机与嵌入式系统运行的 平台差异比较大，因此，不能将 机上的 应用程序直接复制到嵌入式系统中运行。针对这一问题，本文阐述了基于 开发 应用程序并移植到以 为核心的嵌入式系统的技术方法。 Qt/Embedded应用程序开发流程由于 最成功的应用是 操作系统界面开发，所以我们通常所说的 都是指 下的 。核心是应用于图像界面开发的图像界面库。依据应用名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 自动化技术与应用 年第 卷第 期Techniques of Automation & Applications | 37计算机应用Computer Applications环境的不同包括很多版本，比如，等。其中，是应用于 机 系统的 版本。是应用于嵌入式系统的 版本。为了适应嵌入式系统硬件平台，采用（帧缓冲器）作为底层图形接口。是 推出的标准显示设备接口，它将显示设备抽象为帧缓冲区。在应用程序中对进行操作即可实现显示功能， 从而不用考虑硬件问题 。 和 的不同之处就在于，支持对 进行直接操作，而 则不支持。应用程序开发需要构建开发环境和运行环境。尽管 和 在图形界面设计上有着本质不同， 但由于所有版本的库均采用相同的命名， 所以，的应用程序开发具有平台无关性， 的应用程序开发仍可采用的开发环境进行编辑。开发环境提供了两种源程序开发工具 和 。是一个可视化的基于的用户界面设计工具， 可以生成 格式文件以存储设计好的 应用程序界面。 是 的代码自动生成工具，它可根据设计好的 界面文件生成相应的 代码。源程序的编写可直接使用开发工具和 进行设计。由于不支持对 进行直接操作，无法对 应用程序进行编译及调试，因此，开发环境还需要有库进行支持。所采用的库可以在 上对 安装包进行编译生成。另外，在 的应用程序调试时，需要使用的虚拟调试工具。是一个虚拟调试程序，它可以将应用程序的运行结果显示在 机界面上。 机上调试好的 应用程序无法直接复制到嵌入式系统中运行，需要进行应用程序移植。程序移植首先需要在嵌入式系统中构建运行环境，即在嵌入式系统中生成 应用程序运行时所需要的库文件。具体来说，就是在 机上使用交叉编译工具对安装包进行交叉编译，以生成可以在嵌入式系统中运行的库文件。同时，对源程序也进行交叉编译，生成最终的可以在嵌入式系统中运行的应用程序 。应用程序开发的流程图如图 所示。 Qt/Embedded应用程序在ARM-Linux 中的开发依据前面介绍的 应用程序开发流程，要实现 应用程序在 系统中的开发及应用，首先需要构建相应的 开发环境和运行环境。开发环境和运行环境的构建都需要对 的源码包 进行编译，生成相应的库文件。两者的编译方法相似，不同之处仅在于编译工具的选择。应用程序也是如此，使用不同的编译工具对应用程序进行编译，将分别生成可在 机上进行调试的应用程序和最终在 中运行的应用程序。图 Qt/Embedded应用程序开发流程图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 自动化技术与应用年第 卷第 期38 | Techniques of Automation & Applications计算机应用Computer ApplicationsQt/Embedded 开发环境构建构建开发环境即是构建开发环境，但所使用的库是能够在机上运行的 库。是用于 机的 源码包，构建开发环境即是对 核心包 进行编译。编译成功后，将生成开发应用程序所要用的开发工具 、。在应用程序编译及调试过程中，需要库的支持。使用 机自带的编译工具对源码包进行编译，将生成编译及调试时所需要的库文件。在编译和调试过程中，要将库文件所在目录的路径加入到环境变量中，以使得库文件在编译和调试过程中生效。在构建 开发环境过程中，无论是编译源码包还是 源码包，所使用的编译工具都是 机自带的编译器， 以确保开发工具和库文件能够在 机上运行。 开发环境构建完成后， 即可进行应用程序的开发，但要使得应用程序能够在 系统中运行，还需构建 运行环境。Qt/Embedded 交叉编译与移植开发 应用程序的最终目的是使其能够在 系统中成功运行，以实现特定功能。而 应用程序在 系统中运行时，需要有能够在系统中运行的库的支持，因此，应用程序开发的关键就是构建 运行环境。构建运行环境也需要对源码包进行编译，生成库文件。由于要求库在 系统中运行，因此，需要使用交叉编译工具对源码包进行交叉编译。交叉编译就是在一个平台上生成可在另一个平台上运行的可执行代码 ，这里即是在 机平台上生成可在 平台上运行的可执行代码。交叉编译成功后，生成能够在 系统中运行的 库文件。之后，将生成的库文件复制到 系统。但 应用程序在系统中运行时，要使应用程序能够成功调用 库，必须使库文件在系统中有效。登录 系统，将移植后的库文件的路径添加到系统的环境变量 中即可使库文件生效。完成 运行环境的构建后，即可将 应用程序在 系统中运行，进行实际测试与应用。Qt/Embedded 应用程序开发 应用程序开发分为两步，第一， 在机上编写源程序， 并对源程序进行编译及调试；第二， 使用交叉编译工具对调试成功的源程序进行编译，并将生成的可执行文件移植到系统中进行实际测试。源程序一般包含以下文件： 个主程序文件（）、多个源程序文件（）与对应的头文件（）以及用来生成的项目文件（）。编写源程序的基本操作如下：（）注册环境变量并进入开发环境。（）使用的可视化界面设计工具设计界面。（）使用 的代码自动生成工具 把设计好的界面 生成相应的 代码：和 。（）编写主程序的代码。（）建立工程。源程序编写完成后， 使用 机自带的编译工具对其进行编译，生成运行在 机上的可执行文件。使用工具运行此文件，可看到应用程序的仿真效果。使用交叉编译工具对调试成功的源程序进行编译，可生成运行在 系统中的可执行文件。将此文件复制到 系统中，运行后将看到所开发的 应用程序的实际效果。测试通过后，即可进行 应用程序的实际应用。至此，完成了 应用程序的所有开发工作。 Qt/Embedded应用程序开发实例利用本文介绍的 应用程序开发方法，拟在 平台上进行电子地图显示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 自动化技术与应用 年第 卷第 期Techniques of Automation & Applications | 39计算机应用Computer Applications按照上述内容，对开发环境和运行环境进行构建。之后，即可进行 应用程序的开发工作。Qt/Embedded 应用程序编写与调试显示屏的像素为，用显示地图时，以点的方向作为行。内封装了显示程序，只需将地图读入 设定的一段连续内存中。读入地图程序：；（）；（；）（；）（，）；（）（）（）（）（）（）；地图运动程序：（；）（；），；（）（）（）（）（）；（）（）（）（）（）；（，）为飞机在显示屏上的位置（，）；（，）为飞机在整个地图的位置（，）；源程序编写完成后，在 机上进行 应用程序的调试， 直至仿真效果达到预期要求。Qt/Embedded 应用程序移植与测试调试成功后， 对源程序进行交叉编译，并将生成的可执行文件复制到系统中。登录 系统，运行应用程序，进行实际测试。图 为实例应用程序运行结果。图 应用程序运行结果结束语针对 系统，利用本文所给出的方法，成功构建了开发环境及运行环境。通过一个简单的应用程序开发实例，对工作于系统中的应用程序的开发及应用进行了详细介绍，并成功实现了所开发的 应用程序的所有功能，为类似的 程序开发提供了一个参考。参考文献 ：唐浩，代少升在 平台上的移植与开发电视技术，（）：连照亮，徐世国基于在嵌入式 下的应用研究微计算机信息，（）：王存健，张建正嵌入式下 的应用计算机技术与发展，（）：张方辉，王建群在嵌入式 上的移植计算机技术与发展，（）：何剑锋，邬文彪，李宏穆，刘念聪嵌入式 系统的图形界面开发电子工程师，（）：徐广毅，张晓林，崔迎炜，姜文军在嵌入式 系统中的应用单片机与嵌入式系统应用，（）：王芳，王凯，王先超嵌入式 根文件系统中的升级计算机应用与软件，（）：刘小春，张有为，向伟嵌入式 下 应用关键技术研究微计算机信息，（）：刘福才，赵佳伟，汤丽娜基于嵌入式 系统的 图像处理界面开发计算机应用与软件，（）：杨水清，张剑，施云飞嵌入式 系统开发技术详解北京：电子工业出版社，赵拯宇基于和 的嵌入式 研究与实现太原：太原理工大学，作者简介： 孙巍（ ）， 男，本科，研究方向： 舰船武备电子装 备 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -