【毕业学位论文】（Word原稿）基于AM3517的嵌入式Linux移植的GUI开发-软件工程

基于 嵌入式 植的 发 基于 嵌入式 植的 发 摘要 和通用计算机不同，嵌入式系统的的硬件和软件的设计必须以高效为前提，去除各种冗余，尽量做到量体裁衣。以最轻量的系统和最低廉的成本来完成需求的功能。通常而言，嵌入式系统具有低功耗、集成度高等特点。当前， 嵌入式技术全面展开，目前已成为通信和消费类产品的共同发展方向。在通信领域，数字技术正在全面取代模拟技术。在广播电视领域，我国已开始由模拟电视向数字电视转变，欧洲的数字电视广播技术已在全球大多数国家推广。数字音频广播也已进入商品化试播阶段。而软件、集成 电路和新型元器件在产业发展中的作用日益重要。所有上述产品中，都离不开嵌入式系统技术。在个人领域中，嵌入式产品将主要是个人商用，由于嵌入式设备具有自然的人机交互界面。 幕为中心的多媒体界面给人很大的亲和力。手写文字输入、语音拨号上网、收发电子邮件以及彩色图形、图像已取得初步成效。 未来的几年内，随着信息化，智能化，网络化的发展，嵌入式系统技术也将获得广阔的发展空间。嵌入式系统是这个后 代的擎天之柱。 因此， 我们有理由相信，未来的电子技术就是嵌入式系统技术的天下。 处理器是一种高性能、低功耗的 32 位 处理器。它被广泛应用于嵌 入 式系统当中。为了 追 求高性能和对高级语言 编译 器的支持， 令集的编码方式与正统 的 令集机器有所不同。目前，几乎所有人的嵌入式系统 设计 和生产 厂 家都使 用 基于处理器 。 微处理器 ( 系列中的 件和基于 理器的微处理器 ( 基于 列的达芬奇视频处理器和采用 理器的 件。 适用于德州仪器的开发工具、软件等 产品。 新的高性能 产品系列、成熟稳定的 系列 和 应用处理器 为未来器件提供了无可比拟的可升级性。 品系列包含受任何制造商支持的最广泛的 品。 决方案利用并增强了 核的可升级性、性能和效率，使客户能够在各个行业中实现包括工业自动化、测试和测量、医疗仪表、 程监控、运动控制和销售点设备等在内的各种 应用。通过提供广泛的嵌入式 件系列（跨越若干代代码兼容的 构）， 开发人员能够升级性能、利用大量外设和降低系统成本，并为提升差异化功能和未来灵活性预留充足空间。 而 是 最新的产品之一，对于开发者而言各类的支持比较完善。 作系统作为自由软件的代表，性能优良，是 务器和嵌入式系统应用最广泛的操作系统，近年来，显现了巨大的市场价值和广阔的应用前景。随着 发展以及 术与信息家电、工业控制技术等结合日益密切，嵌入式技术与 术的结合正推动嵌入式技术的快速发展 。 嵌入式 根据嵌入式系统的不同需求，逐渐修改和更新 核代码形成的嵌入式 一般的 别集中在 核上：前者的内核为嵌入式目标平台将通用 了专门设计和修改，后者的内核应用于通用 基于 嵌入式 植的 发 本次的工作内容是 发。 出现和普及可以说是计算机发展的一个重大的成就，对于个人计算机的普及起到了至关重要的作用，满足了非专业用户的需求，使得人们免于记忆大量命令，而是用菜单、窗口、按钮等直观的方式进行操作。 以说是一门综合了计算机科学、美学、人体工学、心理学等多门学科的人机系统工程。国际上，许多国际知名的公司早 已认识到 产品的营销和普及方面有着巨大的增值功能，在公司内部专门成立 计小组，在整个软件行业也存在直接进行 设计和分析的机构。 嵌入式产品的广泛应用带动了 迅速发展，嵌入式系统需要一个高性能、高可靠的 支持。基于 面系统为系统用户提供了良好的使用和交互环境。 一个跨平台应用程序和 发框架。使用 需一次性开发应用程序，无须重新编写源代码，便可跨不同桌面和嵌入式操作系统部署这些应用程序。具有直观的 C+ 类库 、跨 桌面和嵌入式操作系统 的移植性、 跨平台 集成开发工具、在 嵌入式系统 上的高运行时间性能，占用资源少。 Qt 用于嵌入式 支持设备的领先应用程序架构。可以使用 建具有独特用户体验的具备高效内存效率的设备和应用程序。 以在任何支持 平台上运行。 直观 您只须少数几行代码便可以更短的时间实现更高端的功能。具有如下的优势：即可用于 紧凑的视窗系统，又可用于广泛的应用程序处理器的开发；移植桌面 代码至嵌入式平台， 或通过重新编译，反之亦然；编译移除不常使用的组件与功能；利用系统资源并实现本地化性能；使得开发嵌入式设备犹如开发桌面系统一样轻松简单。 了提供所有 工具 以及 类库 ，（ 如 外， Qt 提供用于最优化嵌入式开发环境的主要组件。 建在标准的 ，应用于嵌入式 备，并带有自己的紧凑视窗系统。基于 应用程序直接写入 缓冲，解除了对 窗系统的需求。既减少内存消耗，占位更小，又可利用硬件加速图形的优势，还可编译移除不常使用的组件与功能。 Qt 供一个虚拟帧缓冲器，可以采用点对点逐像素匹配物理设备显示。具有如下的功能：真实的测试构架，在桌面系统上嵌入式测试，模拟物理设备显示的宽度、高度与色 深。在 ,进程间通讯可以创建丰富的多应用程序用户体验。定义进程间通讯的两个主要概念即：信道与消息。进程监听并向信道发送消息，并且任何时候只要监听到一个进程便可创建信道。 持嵌入式 的多种字体格式，包括： 呈现字体。 展了 持，包括：构建时自动数据抽取和运行时自动更新。另外 提供定制字体格式的插件，允许在运行时轻松添加新字体引擎。应用程序间的字体共享功能可以提高内存效率。 综合以上考虑，使用 次 发的工具。 关键词： 嵌入式系统 嵌入式 形用户界面 基于 嵌入式 植的 发 F of of be as as be is in it of In of V to V in to in is an of as of UI of it a of so no we to of is a of a 2is in to RM is in by s a RM to of -8 s 基于 嵌入式 植的 发 RM I. TIs of to to in a of as an of RM of RM TI to of is of I,it of as of is of in C a in of of is on of is in s a s is in C My UI is a of to in as P3 or A as to or to to a of UI is to of of in of at UI to of as or to UI is an of is to of of a a as of to in is to it No UI is a of of UI a is to of it to of to be as a of of of up a 基于 嵌入式 植的 发 As a UI is a of a UI to t/a Qt is a I t, of by t,+ DE on is I by t to Qts PI of in is a of to or by as as of PI t Qt an on PI to 11 be a on s of te,on to at is a of on t Qt at at to be at t as to 基于 嵌入式 植的 发 目 录 第一章 绪论 . 1 题来源及出发点 . 1 究任务及主要工作 . 1 景分析 . 1 文内容及章节安排 . 2 第二章 嵌入式系统 . 3 入式系统定义 . 3 入式系统特点 . 3 入式系统前景 . 4 章小结 . 5 第三章 硬件平台分析 . 5 处理器 . 5 . 7 章小结 . 9 第四章 操作系统分析 . 9 入式操作系统 . 9 入式 . 9 章小结 . 11 第五章 发 . 12 . 12 立交 叉编译环境 . 12 量级 横向比较 . 13 t/析 . 14 t/系结构 . 14 t/ C/S 架构 . 15 t/图形绘制方式 . 15 t/程机制 . 16 析 . 16 译安装 . 17 译 . 18 译 其他早期版本 . 18 译 之后版本 . 20 写应用程序 . 21 章小结 . 22 第五章 结论 . 23 谢辞 . 25 基于 嵌入式 植的 发 第 1 页 共 25 页 第一章 绪论 题来源及出发点 本次毕业设计的内容为基于 的 作系统的移植，针对于目前嵌入式系统在市场的各个方面的广泛运用和 作系统的开源性和广泛性，实验室从 州仪器）购买了 为开发板进行研究。硬件部分工作由硕士研究生先行完成。而我们主要负责软件部分的开发。 这次毕业设计作为本科四年的学习成果的巩固和总结，既要求我们对于已经学习的操作系统和 统内核研究课程有深入的 了解和体会。又在硬件方面，即嵌入式系统，这一对我而言新的领域提出了新的要求。 究任务及主要工作 基于 的 作系统的移植主要分为三个方面，分别由三位本科生完成。我负责的研究任务在于 形用户界面）开发。 具体工作如下： （ 1） 建立交叉编译环境 （ 2） 编译配置 3） 编译生成 4） 配置 5） 移植测试 景分析 列器件是用于工业应用的基于 处理器。这些器件提供了多种封装、工业温度选项、外设集成和卓越性能以及图形功 能，并且具有低于 1W 的功率级。系统集成使设计人员能够借助包括 制器和以太网 在内的多个片上外设来降低系统成本。不同于其他 有 GX 可以使手持设备具有极其优异的多媒体性能。 这类微处理器可以为价格低廉结构小巧的 外设的连接提供稳定可靠的硬件架构，具有很大的实用性，但是所面临的问题也十分突出。首先，市面上的主流嵌入式操作系统均为商业化产品，价格高昂，并不适用于普通产品；其次，这些操作系统均 不对外提供源 基于 嵌入式 植的 发 第 2 页 共 25 页 代码，代码的可扩展性很低，开发者无法根据需求的不同来自定义操作系统的功能。以上两点极大的制约了这类为处理器的推广。 典范，基于 核的各类操作系统也受到广泛的关注和支持，具有一批稳定的使用者和狂热的开发者作为后盾。其低廉的成本与广大的开放性，恰好可以解决微处理器所面临的问题。因此，基于 嵌入 式 核的移植具有很高的价值。 文内容及章节安排 本文对基于嵌入式硬件平台 讨论，并且 针对于移植的 形用户界面）开发部分做出具体的分析。本文的组织结构为： 第一章 绪论，介绍了这次研究工作的来源、工作、前景等背景信息。 第二章 嵌入式系统， 在综述嵌入式系统的基础上，介绍了嵌入式系统的 特点、前景等基础信息。 第三章 硬件平台和操作系统分析，介绍所使用的 第四章 介绍了 建立交叉编译开始，具体的介绍从 出了主要工作的具体命令。并且做出一对于 第五章 总结全文，做出谢辞。 基于 嵌入式 植的 发 第 3 页 共 25 页 第二章 嵌入式系统 入式系统定义 嵌入式系统（ 是嵌入式计算机系统的简称。 通常被定义为： “ 以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适用对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 ” 际电气与电子工程师协会）对嵌入式系统的定义为：“嵌入式系统是用来控制或监视机器、装置或工厂等大规模系统的设备。” 而对嵌入式系统的定义也有广义和狭义之分。 广义上讲，凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可称为嵌入式系统。如各类单片机 ，等等 。这些系统在完成较为单一的功能时简洁而 高效 ，非常方 便 。 同时这类产品的缺点也很明显， 管理系统硬件和软件的能力有限，在实现复杂多任务功能时， 则会遇到各种各样的困难 ， 有时可能会 无法实现。从狭义上讲， 则 更加强调那些使用嵌入式微处理器构成独立系统， 拥有 操作系统， 能够完成 特定 的 功能， 通常用于特定场合的嵌入式系统。 嵌入式计算机在应用数量上 则 远超各种通用计算机 。 一台通用计算机的外部设备中就包含了 多 个嵌入式微处理器 ，如 键盘 、 鼠标 、 硬盘 、 显示器 ，等 等 ，这些设备 均是由嵌入式处理器控制的 。 嵌入式系统的应用领域非常宽广。 在制造工业 、 过程控制 、 通信等方面均 存在 嵌入式计算机 的运用。 嵌入式系统是将先进的计算机技术 、 半导体技术 、 电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物