QT是奇趣科技推出的一種多平臺的C++圖形用戶界面應(yīng)用程序框架,。它包括QT開發(fā)庫QT Library,、快速開發(fā)工具QT Designer、國際化工具QTLinguist以及開發(fā)助手QT Assistant,,由于其可移植性好,,而且完全面向?qū)ο螅苋菀讛U展,,因此,,QT已成為眾多嵌人式廠家選擇的熱點工具。
1 操作系統(tǒng)選擇
本文主要討論的是一個可變情報板控制器的圖形界面系統(tǒng),。該系統(tǒng)需要用串口和以太網(wǎng)口兩路來和主控PC和LED情報板通訊,,所以,硬件上選擇的是一款采用SAMSUNGS 3C2440A高性能處理器的開發(fā)板,。并帶有外部存儲器,、兩個五線異步串行口、一個10 M/100 Mbps網(wǎng)口,、一個SD卡接口,、一個IDE接口,可直接掛接硬盤,、LCD和觸摸屏接口等,。因此,本設(shè)計選擇uclinux作為操作系統(tǒng),,適合于不帶MMU的微處理器芯片,。
2應(yīng)用程序開發(fā)
該程序按照功能可分為三個模塊,分別為界面顯示模塊,,串口通訊模塊和以太網(wǎng)通訊模塊,。
界面顯示模塊可提供人機交互接口,。它采用一種直觀便捷的方式來為用戶系統(tǒng)提供控制功能。程序開始運行后,,首先進入主界面,,包括菜單欄,狀態(tài)欄和中間區(qū)域界面(包括一個列表框和播放,,暫停,,下一條,上一條等按鈕,,可分別實現(xiàn)不同功能),。
串口通訊模塊用于LED情報板和控制器的通訊,以及輪詢情報板的狀態(tài)信息,??刂瓢迕扛粢欢〞r間發(fā)送一個串口模糊查詢命令,以輪詢與其連接的16個模塊的狀態(tài)信息,,被輪詢到的模塊將回送自己所搜集的數(shù)據(jù),,若在指定時間內(nèi)沒有收到該模塊的數(shù)據(jù)信息,則按通訊異常處理,。
以太網(wǎng)通訊模塊用來實現(xiàn)主控PC和控制器的通訊.以完成數(shù)據(jù)收發(fā)功能,。主控PC作為客戶端連接的控制器,可以發(fā)送控制命令,??刂破鹘邮彰詈螅憧砂凑胀ㄐ艆f(xié)議把命令轉(zhuǎn)換成控制信號,,并完成上傳下載文件和改變LED顯示內(nèi)容等功能,。
3 關(guān)鍵技術(shù)
3.1 QT的信號與槽的機制
QT使用信號與槽的機制來完成對象間的通訊,它支持同一進程間的對象通訊,。連接信號與槽的函數(shù)為:
QObjiect::connect(const QObject*sender,,const chat*signal,const QObject*receiver,,const char*member)
當某一個特定系統(tǒng)定義的或者用戶定義的信號被觸發(fā)時,,這個信號便被發(fā)射。當事先預(yù)定義的槽接收到這個信號后,,便進行相應(yīng)的處理,。但是使用了信號與槽機制的類必須在類定義的時候申明Q_OBJECT。此外,,用戶也可以使用emit來發(fā)射一個信號,,如:emit function (value)。
3.2 串口編程技術(shù)
本系統(tǒng)的整個程序框架遵從linux系統(tǒng)下串口通信編程的標準流程,即:串口的打開,、設(shè)置屬性,、讀寫數(shù)據(jù)、以及關(guān)閉,。Linux下對設(shè)備的管理都是按照文件形式進行的,。對串口的讀寫就是對設(shè)備文件的讀寫操作。下面是Linux下的部分操作定義:
◇串口打開函數(shù):int open (const char*port,,int MODE),;
◇設(shè)置屬性:包括波特率和奇偶校檢,停止位,,硬件流控,軟件流控等的設(shè)置,。
◇串口發(fā)送函數(shù):int write(intfd,,char[]buffer,int Length),。
◇串口接收函數(shù):int read(int fd,,char []buffer,int length),。
◇關(guān)閉串口:close(int fd),。
3.3 Socket編程技術(shù)
在本應(yīng)用程序中,控制器一般被設(shè)置為服務(wù)器端,,其具體的過程如下:
◇創(chuàng)建套接字:int socket(int domain,,inttype,int protocol,。
◇綁定socket到特定端口:int bind (intsockfd,,struct sockaddr*my_addr,int addrlen),。
◇*套接字端口:int listen(int sockfd,,int backlog)。
◇接受客戶端連接請求:int accept (intsockfd,,void*addr,,int*addrlen);
◇發(fā)送數(shù)據(jù)(面向TCP連接):int send (intsockfd,,const void*msg,,int len,int flags),。
◇接收數(shù)據(jù)(面向TCP連接):int rear(intsockfd,,void*buf,int len,unsigned int flags),。
◇關(guān)閉套接口:close(socket),。
3.4 進程間的通信技術(shù)
進程間的通信手段主要有管道、消息隊列,、信號,、共享內(nèi)存、信號量,、套接口等等,,本文采用的是內(nèi)存共享和信號機制。
(1)內(nèi)存共享
在該方式中,,多個進程可以訪問同一塊內(nèi)存空間,,它是最快的可用IPC形式,往往使用信號量機制來達到進程同步一互斥,。mmap()系統(tǒng)調(diào)用使得進程之間可以通過映射同一個普通文件來實現(xiàn)內(nèi)存共享,。當普通文件被映射到進程地址空間后,進程可以向訪問普通內(nèi)存一樣來對文件進行訪問,,而不必再調(diào)用read()和write()等操作,。
(2)信號機制
該方式可用于通知接受進程有某種事件發(fā)生,是進程間唯一的異步通信機制,。該方式的信號安裝代碼為:
int sigaction(int signum,,const struct sigaction*act,struct sigaction*oldact),。
而發(fā)送信號的代碼為:
int sigqueue(pid_t pid,,int sig,const unionsigval val),。
4 運行步驟
將編譯好的可執(zhí)行文件移植到目標板上,,需要以下幾個步驟:
(1)打開電腦的超級終端程序,將計算機串口與目標板相連,;
(2)在ARM板加電初始化完畢后,,cd到開發(fā)板的tmp文件夾底下,再用超級終端上的上載文件功能,,將可執(zhí)行程序下載到板子上,。
(3)在命令行敲人chmod 777 xxx,改變可執(zhí)行文件的執(zhí)行權(quán)限,。
(4)在命令行敲人./xxx,,并執(zhí)行。此后程序開始運行,。
5 結(jié)束語
本文以可變情報板圖形系統(tǒng)的開發(fā)為例,,闡述了基于QT的應(yīng)用軟件開發(fā)方法,,其友好的人機交互界面以及反應(yīng)快速靈敏的特點,使得該系統(tǒng)具有良好的執(zhí)行效果,。目前,,該系統(tǒng)已經(jīng)成功交付使用并具有良好的穩(wěn)定性。隨著嵌入式技術(shù)的繼續(xù)飛速發(fā)展和用戶需求的不斷增加,,相信在未來不久,,LED可變情報板系統(tǒng)將會發(fā)揮越來越多的作用。