源：單片機及嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用? 作者：西安交通大學(xué) 宋飛 趙廣社
摘
要：QtE(Qt／Embedded)是挪威Trolltech公司專門為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的圖形用戶界面(GUI)的一個工具包。本文通過QtE編程，完
成對基于ARM9的SBC-2410X開發(fā)板上LED的控制，并詳細(xì)說明從程序設(shè)計、移植到運行的過程。程序能很好的運行在開發(fā)板上，驗證了程序的有效性
和可靠性。結(jié)果說明用QtE開發(fā)的應(yīng)用程序界面清晰美觀，操作簡單方便。
關(guān)鍵詞：QtE ARM9 GUI SBC-2410X
引言
近
年來，由于ARM(Advanced RISC
Machines)在性能、功耗、成本和體積上的優(yōu)勢，使得它在嵌入式系統(tǒng)中的發(fā)展如日中天，它在工業(yè)控制、航空航天、軍事領(lǐng)域、消費電子、智能家電和視
頻監(jiān)控等方面都發(fā)揮了重大的作用。很多人都迫切地想學(xué)習(xí)ARM，以筆者的經(jīng)驗，從最基本的LED控制學(xué)起，是一個不錯的選擇。
如
果不熟悉Linux，可能對QtE的概念知之甚少，它是挪威Trolltech公司為各種系統(tǒng)設(shè)計的圖形用戶界面工具包，采用c++語言編程。QtE的優(yōu)
點有：跨平臺，可以方便的連接數(shù)據(jù)庫，可以將程序與Java集成等。其實，QtE在一些高端的移動手持設(shè)備中早已深入人心，Troll—tech公司在
QtE的基礎(chǔ)上開發(fā)了一個應(yīng)用環(huán)境Qtopia，目前已有很多公司采用Qtopia來開發(fā)他們的主流PDA。當(dāng)然，Qt也有它的缺點，既不能提供IDE
(集成開發(fā)環(huán)境)，但這個缺點在強大的Linux下顯得微不足道。使用gcc／g++，加上Qt的開發(fā)工具：Qt
Designer，tmake／qmake，UIC等，開發(fā)可視化程序?qū)⒆兊檬秩菀住?/p>
要學(xué)習(xí)ARM，選擇一款好的開發(fā)板是必不
可少的。SBC一2410X是廣州友善之臂公司設(shè)計的一款基于ARM9的開發(fā)板，操作系統(tǒng)是韓國的mizi-linux。SBC-2410X不同于
uClinux，它的接口豐富，且支持MMU、QtE2．3．7，同時提供了控制LED的命令行方式。
1 系統(tǒng)需求
◇完全安裝RedHat9．0。
◇在Linux下建立QtE編譯環(huán)境。
◇開發(fā)板上已經(jīng)加載LED設(shè)備驅(qū)動程序。
注意：你所建立的QtE版本必須與開發(fā)板所支持的版本一致。
2 程序設(shè)計
在Linux
下，用系統(tǒng)自帶的Qt Designer來編寫程序。Qt
Designer是一個優(yōu)秀的可視化開發(fā)工具，用它來設(shè)計十分容易。它的界面類似于Delphi，但使用C++語言編寫應(yīng)用程序。Qt程序設(shè)計里的一個亮
點就是SignaI-_Slot機制，它有點類似于VC++里的消息機制。當(dāng)一個組件發(fā)出Signal時，其他一個組件或多個組件可以通過Slot接收發(fā)
來的SignaI，組件本身也可以接收自己的Signal，這樣處理一個事件將變得非常容易。Qt
Designer的優(yōu)點不僅在于它可以十分方便的設(shè)計圖形用戶界面，還表現(xiàn)在可以用連接工具很容易的把Signals和Slots連接起來。用戶自己設(shè)計
的程序添加在**．ui．h中。
打開Qt Deslgner，選擇File／new
C++Project，命名為led．pro并保存。接著選擇File／new-Dialog，并在此設(shè)計自己的用戶界面。最后選擇File／new
C++Main—File，系統(tǒng)自動生成一個main．cpp文件。圖形用戶界面如圖1所示，Initlalize按鈕主要完成LED設(shè)備的打開，定時器
的關(guān)閉和其他一些初始化工作；Begim按鈕則針對LED Display
Mode的開始；Exit按鈕為退出應(yīng)用程序。左面的組合框包括4個RadioButton，對應(yīng)4個LED的亮或滅；右面的組合框包括6個
RadioButton(對應(yīng)不同的閃爍模式和閃爍快慢)和1個LCDNumber(用來顯示閃爍的時間間隔)。本程序建立的Signal—S1ot連接
有許多，下面對幾個重要的連接和函數(shù)進行說明。
(1)connect(initPushButton．SIGNAL(clicked())，this．SLOT(initial()))
當(dāng)Initialize
按鈕按下時，LedForm對話框接收此信號，并執(zhí)行initial()函數(shù)。Linux操作系統(tǒng)把所有的設(shè)備都看成文件，因此對設(shè)備的操作控制可以通過
open()、ioctl()等函數(shù)實現(xiàn)。在initial()函數(shù)中就是調(diào)用了open()函數(shù)來打開LED設(shè)備的。
(2)connect(okPushButton，SIGNAL(clicked())，this，SLOT(modeSel()))
當(dāng)Begin
按鈕按下時，LedForm對話框接收此信號，并執(zhí)行modeSel()函數(shù)。在modeSel()函數(shù)中開啟定時器，并創(chuàng)建另外一個連接用來循環(huán)顯示
LED。在命令行方式中，LED的循環(huán)顯示要用到死循環(huán)，并用鍵盤中斷來控制循環(huán)；而在Qt或其他可視化語言中，則要用到定時器來控制循環(huán)。
(3)函數(shù)open()
在中聲明，含義為打開設(shè)備文件。打開成功返回0；失敗返回一1。
(4)函數(shù)ioctl()
在中聲明，控制I／O端口。例如：
Int fd=open(”／dev／leds”，0)；
ioctl(fd，0，3)； ／／讓LED4滅
(5)函數(shù)select()
在中聲明，含義為經(jīng)過多長時間訪問一次設(shè)備。
3 程序移植與運行
要想使程序運行在開發(fā)板的Qtopia中，則必須在建立的QtE環(huán)境下編譯，并設(shè)置好環(huán)境變量。終端進入所建立的QtE目錄后，環(huán)境變量或運行環(huán)境變量和腳本設(shè)置如下：
export QTDIR=$PWD／qt
export QPEDlR=$PWD／qtopia
export TMAKEDIR=$PWD／tmake
export TMAKEPATH=$TMAKEDIR／lib／qws／linux-armg++
export PATH=$QTDIR／bin：$QPEDIR／bin：$TMAKEDIR／
bin：$PATH
值得注意的一點是：用Linux自帶的Qt Designer創(chuàng)建的工程文件只適用于qmake，而筆者建立的QtE環(huán)境只能用tmake來生成makefile，因此需要修改led．pro文件，讓它適用于tmake，修改如下：
TEMPLATE =app
CoNFIG +=qtopia warn_on release
SoURCES +=main．epp
INTERFACES =led．ui
TARGET =led
以上的工作做完后，就可以編譯了。編譯成功后生成可執(zhí)行的二進制文件led，然而要使程序運行在開發(fā)板上的qtopia桌面上，還需要一個桌面文件led．desktop和自定義的一個圖標(biāo)led．png。桌面文件如下：
[Desktop Entry]
Comment=a LED Control Program
Exee=led
Icon=led
Type=Application
Name=LED Control
然
后，把led復(fù)制到SBC-2410X下／opt／qtopia／bin目錄下，led．png復(fù)制到／opt／qtopia／pics目錄下，led．
desktop復(fù)制到／0pt／qtopia／apps／Applications目錄下。最后，用ehmod a+X
led改變文件led的權(quán)限，重新啟動系統(tǒng)，便可看到led．png的圖標(biāo)顯示在qtopia桌面上，點擊此圖標(biāo)就可運行程序了。
4 部分源程序及注釋
由于源程序代碼比較長，這里就不全部列出了，僅給出重要部分的代碼及注釋，以供讀者參考。
(1) 程序的初始化
int fd： ／／LED設(shè)備文件句柄
int type=1； ／／默認(rèn)方式為計數(shù)器
double period=0．2； ／／默認(rèn)時間間隔
QTimer*t=new QTimer(Q″timer″)；／／創(chuàng)建定時器
void LedForm：：initial(){
fd=open(″／dev／leds″，0)； ／／打開LED設(shè)備
／／其他一些初始化語句
一>stop()； ／／關(guān)閉定時器
～
(2) LED顯示方式的設(shè)置
void LedForm：：push-leds(void){
static unsigned step；
unsigned led—bitmap；
inti；
switch(type){
case 0： ／／方式0：跑馬燈
if(step>=14){step=0；}
if(step<7){led_bitmap=1<else{led_bitmap=1<<(14一step)；}
break；
case 1： ／／方式1：計數(shù)器
if(step>255){step=0；)
Ied_bitmap=step!
break；
case 2： ／／方式2：停止
led_bitmap=0：
break;
step十十;
for(i=0；i<8；l++){
ioctl(fd，led_bitmap＆1，i)；
led_bitmap>>=1；
}
}
(3) LED設(shè)備的讀取及調(diào)用LED顯示程序
void LedForm：：ledDisplay(){
fd_set rds；
struct timeval step；
FD_ZERO(&rds)；
step．tv_sec=period；
step．tv_usec=(pefiod—step．W_sec)*1000000L；
select(fd，&rds，NULL，NULL，&step)；
push_leds()；
}
(4)循環(huán)顯示的實現(xiàn)
void LedForm：：modeSel(){
t-->start(O)；／／啟動定時器，并立即發(fā)出Signal- timeout()
connect(t，SIGNAL(timeout())，this．SLOT(1edDisplay()))；
}
結(jié) 語
隨
著通信行業(yè)的迅猛發(fā)展，移動手持設(shè)備必將成為人們工作、學(xué)習(xí)和生活的主流，用Qt設(shè)計移動手持設(shè)備的GUI有著得天獨厚的優(yōu)勢。目前，Qt應(yīng)用于全世界上
百個軟件開發(fā)項目中。在我國，Qt的發(fā)展也有星星之火可以燎原之勢。本文通過一個最基礎(chǔ)的小程序向讀者演示了怎樣使用Qt開發(fā)應(yīng)用程序，以及怎樣建立Qt
與ARM的聯(lián)系，希望對讀者學(xué)習(xí)ARM和Qt起到一定的幫助作用。