Qt開(kāi)發(fā)平臺(tái)的搭建與應(yīng)用

施 菊， 張 慶， 趙 冰

（上海無(wú)線電設(shè)備研究所，上海200090）

0 引 言

Qt是一個(gè)跨平臺(tái)的C++應(yīng)用構(gòu)架，擁有直觀、強(qiáng)大的API（應(yīng)用程序編程接口），在通信控制器、自動(dòng)化電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)、金融服務(wù)等方面應(yīng)用廣泛。Qt支持以下平臺(tái)：MS／Widows、UNIX／X11-Linux、HP-UX、Digital Unix 等。目前在商業(yè)領(lǐng)域，Qt是目前最通用流行的Gui，與其它Gui相比，具有良好的封裝機(jī)制，結(jié)構(gòu)小巧，模塊化程度高，可重用性較好，無(wú)論在移植性、應(yīng)用程序，還是技術(shù)支持等方面都略勝一籌。

Qt在工業(yè)領(lǐng)域控制界面方面占有越來(lái)越重要的地位。本文結(jié)合深圳華天正公司Real6410的ARM11開(kāi)發(fā)套件，詳細(xì)介紹了Linux環(huán)境為前提的Qt Gui開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建，軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程及其如何移植等問(wèn)題。與傳統(tǒng)控制界面設(shè)計(jì)方式相比，Qt Gui還具有系統(tǒng)可靠性增強(qiáng)、開(kāi)發(fā)時(shí)間縮短、系統(tǒng)升級(jí)維護(hù)方便等優(yōu)勢(shì)，具有強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

1 開(kāi)發(fā)平臺(tái)的搭建

1.1 硬件平臺(tái)的搭建

本文介紹的Qt 開(kāi)發(fā)硬件環(huán)境包括了ARM11開(kāi)發(fā)套件、PC機(jī)一臺(tái)。選擇在Windows操作系統(tǒng)下通過(guò)VMware虛擬機(jī)安裝Linux操作系統(tǒng)，并配置NFS等服務(wù)功能。目前Linux操作系統(tǒng)版本較多，主要有Ubuntu和RedHat等，相比較而言，Ubuntu操作界面更為人性化、庫(kù)升級(jí)方便，因此采用Ubuntu 10版本。

1.2 軟件平臺(tái)的搭建

進(jìn)行Qt應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)，首先需要準(zhǔn)備好arm-none-linux-gnueabi交叉編譯器、QtCreator和最新的Qt源碼包。在Linux 平臺(tái)下，安裝交叉編譯器為開(kāi)發(fā)板編譯內(nèi)核。Qt應(yīng)用程序也需要交叉編譯后，才能移植到ARM 平臺(tái)上。

Qt Creator是NOKIA 公司最新推出的Qt開(kāi)發(fā)工具，與Qt Desiger等相比，它功能集成度更高，無(wú)須再單獨(dú)安裝qvfb、zlib等配套軟件，程序開(kāi)發(fā)和交叉編譯功能自成一體，交叉編譯完成后可直接下載到ARM。Qt針對(duì)不同的開(kāi)發(fā)對(duì)象提供很多種源碼包，如Qtopia、Qt／Embedded等，本文并不需要開(kāi)發(fā)圖形系統(tǒng)，只是針對(duì)特定工業(yè)控制要求開(kāi)發(fā)相應(yīng)的控制界面，因此采用Qt／everywhere源碼包，對(duì)源碼包進(jìn)行交叉編譯后即可進(jìn)行使用。

ARM 開(kāi)發(fā)套件主要準(zhǔn)備工作流程如圖1所示，可以根據(jù)需要對(duì)內(nèi)核進(jìn)行定制，對(duì)文件系統(tǒng)進(jìn)行裁減。

圖1 準(zhǔn)備工作流程圖

2 Qt界面開(kāi)發(fā)

2.1 Qt程序開(kāi)發(fā)流程

平臺(tái)搭建完成后，就可以根據(jù)需要開(kāi)發(fā)嵌入式GUI程序，使用Qt Creator開(kāi)發(fā)流程簡(jiǎn)單高效，具體流程圖如圖2所示。

圖2 Qt程序開(kāi)發(fā)流程

在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，設(shè)置Qt Creator交叉編譯工具，將gcc改為arm-linux-gcc，選擇交叉編譯后的qmake，將交叉編譯后生成文件的地址選擇為ARM 可直接掛載地址。于是開(kāi)發(fā)中可以省略在PC機(jī)上交叉編譯運(yùn)行這一流程，直接對(duì)編寫(xiě)的代碼進(jìn)行交叉編譯。裁減掉ARM 文件系統(tǒng)中不需要的部分內(nèi)容，同時(shí)使其不要上電加載Qtopia等應(yīng)用程序。這樣便可以將交叉編譯后的應(yīng)用程序下載到ARM 實(shí)時(shí)調(diào)試，不用在本機(jī)編譯與交叉編譯中不斷切換，也不用手動(dòng)編寫(xiě)Makefile文件，縮短開(kāi)發(fā)流程。

2.2 Qt用戶圖形界面設(shè)計(jì)

Qt提供了一款專(zhuān)門(mén)用于用戶圖形界面設(shè)計(jì)的工具Qt Creator，具有強(qiáng)大的布局功能，既可以專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)GUI，又可以利用它提供的集成功能，用于整個(gè)程序的開(kāi)發(fā)。Qt的界面既可以通過(guò)GUI窗口中現(xiàn)有部件的選擇排列而成，也可以通過(guò)C++編寫(xiě)完成。按照Qt開(kāi)發(fā)流程，設(shè)計(jì)了一款用于實(shí)時(shí)監(jiān)控的GUI界面，界面框架如圖3所示。

圖3 界面程序框架圖

串口1為調(diào)試串口，串口2為RS232，串口3為GPS串口，串口4待用；另外還在本界面上開(kāi)通了網(wǎng)絡(luò)模塊、鍵盤(pán)模塊、定時(shí)器、音頻和影像播放模塊等。

信號(hào)和槽機(jī)制是Qt的核心機(jī)制，是一種功能強(qiáng)大的對(duì)象間通信機(jī)制，極為靈活，完全面向?qū)ο螅瑸閷?duì)象之間的通信提供了便利條件。槽用于接收信號(hào)，一個(gè)槽并不知道是否有信號(hào)與自己相連?？梢詫⑷我庖粋€(gè)信號(hào)與任意一個(gè)槽相連接，甚至于將一個(gè)信號(hào)與另一個(gè)信號(hào)相連。信號(hào)與槽構(gòu)造了一個(gè)強(qiáng)大的部件編程機(jī)制，取代了以往老舊的、缺乏安全性的回調(diào)技術(shù)。通過(guò)信號(hào)與槽，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)模塊之間的有效通信。

將開(kāi)發(fā)完成的程序交叉編譯后下載至ARM開(kāi)發(fā)板，運(yùn)行程序，如圖4所示。

圖4界面為串口接收數(shù)據(jù)頁(yè)面，當(dāng)open按鈕按下時(shí)，ARM 上所有端口被打開(kāi)?？山尤腈I盤(pán)對(duì)ARM 進(jìn)行操作，也可以通過(guò)觸摸屏對(duì)ARM進(jìn)行控制，此界面同時(shí)具有實(shí)時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)功能，把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到文件系統(tǒng)根目錄下，為以后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析提供依據(jù)。界面右側(cè)為端口數(shù)據(jù)顯示界面，主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)端口數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊Net按鈕進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收頁(yè)面，點(diǎn)擊GPS按鈕進(jìn)入GPS數(shù)據(jù)接收頁(yè)面，點(diǎn)擊Local按鈕進(jìn)入本地?cái)?shù)據(jù)頁(yè)面，點(diǎn)擊Help 進(jìn)入本界面使用說(shuō)明頁(yè)面。左側(cè)為圖形數(shù)據(jù)界面，根據(jù)接收數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)繪制圖形，并將某些數(shù)據(jù)在圖形上滾動(dòng)顯示。如果端口數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，此Qt GUI還可根據(jù)錯(cuò)誤的種類(lèi)給ARM發(fā)出不同的警告信息，ARM 發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警聲。

圖4 QT 界面圖

3 總結(jié)

本文講述了Qt開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建和應(yīng)用。使用Qt開(kāi)發(fā)GUI，能快速的開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序，連接數(shù)據(jù)庫(kù)也非常方便快捷，界面控件元素十分豐富，能滿足各種應(yīng)用需求。Qt一直以來(lái)為開(kāi)發(fā)人員提供完整的文檔和工具，提供最為完整的平臺(tái)支持。因此，Qt在GUI程序開(kāi)發(fā)領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。

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